Für Knickarm-Roboter mit zwei Gelenken (V_MOC_06, F. 5): Zeichnen Sie die Koordinatensysteme der Roboterteile nach Denavit-Hartenberg ein und geben Sie die zugehörigen Paramater an, unter Angabe der grundsätzlichen Regeln
• jeder Armteil einschl. ruhender Basis mit Koordinatensystem (K.S.) versehen
• allg.: 6 Parameter zur Beschreibung der K.S.-Lage relativ zu Referenz-K.S. (3 translatorisch, 3 rotatorisch)
• Denavit-Hartenberg: 4 Param.! (zwei benachbarte K.S.)
Roboterarm mit offener kinematischer Kette: ein Param. ist Gelenkkoord., drei Param. konstant
Warum muss das Positioniersystem eines Roboters „robust“ sein?
Regelstrecke mit ständig veränderlichen Parametern, insbes. Massenträgheitsmomente.
Skizzieren Sie den Lageregelkreis für eine Roboterachse mit konstanten Parameter (d. h. linearisiert)
Vergleich des Lageregelkreises für eine Roboterachse (V_MOC_06, F. 3) mit Gesamtregelstrecke eines Roboterarms (V_MOC_06, F. 28), Unterschiede?
F. 3: eine Achse mit konst. Parametern, damit ein lineares Modell > veränderliche Massenträgheiten vernachlässigt
F. 29: alle Achsen, nicht-linear, veränderliche Parameter (Massenträgheiten), miteinander verkoppelt
F. 3: vollständige Kaskadenregelung dargestellt; F. 28: nur die Regelstrecke, unter Annahme eines idealen Strom(=Momenten)regelkreises (U_S|F.28 entspricht i_Ist|F.3 bzw. m_Mi|F.3)
in der Herleitung von F.29: alle Winkel, Geschwindigkeiten u. Momente auf Abtriebsdrehzahl bezogen, d. h. auf Drehgeschwindigkeit Roboterarm/achse; das darf aber auch bei Einzelgelenkregelungen nach F.2/3 vorausgesetzt werden
F. 32, Einzelgelenkregelung mit zentraler Vorsteuerung, Zusammenhang mit F.2:
Welche nicht-linearen Einflüsse werden durch die zentrale Vorsteuerung nicht behoben?
Stellt dies ein bedeutendes Manko dar?
mögliche numerische Probleme?
Prozesskräfte (Roboter führt z. B. Schleifer, der Widerstand bietet, wenn er im Eingriff am Werkstück ist), vergl. F. 15: Störgöße z
Nein, da die Kaskadenregelung ja auch gegen Störgrößen arbeitet; zudem ist die Modellgenauigkeit der Vorsteuerungs-Berechnung ohnehin limitiert (notwendige Vereinfachungen, unbek. Charakteristik der tatsächlichen Reibbedingungen im Antrieb der Roboterachse, etc.)
numerisches Differenzieren notwendig
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