Roboter Technik Vorlesung Alles

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  • Beuth Hochschule fr Technik BerlinFachbereich VI - Informatik und Medien Linnemann, SoSe 2013

    VLRob.pptFolie 1Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    1. Einfhrung2. Einteilung, Anwendungsfelder, Mrkte3. Bauformen von Industrierobotern4. Roboterkinematiken5. Koordinatentransformation6. Robotersteuerungen7. Programmierung von Industrierobotern8. Einsatz von Industrierobotern9. Mobile, autonome Roboter10. Ausblick und aktuelle Trends

    Begleitfolien zum WahlpflichtfachRobotertechnik

    Studiengang Technische InformatikVon Prof. Dr.-Ing. Heinz Linnemann

    Beuth Hochschule fr Technik BerlinFachbereich VI - Informatik und Medien Linnemann, SoSe 2013

    VLRob.pptFolie 2Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    Aus drucktechnischen Grnden leere Folie!

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    VLRob.pptFolie 3Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    1. Einfhrung

    Literatur

    Normen

    Richtlinien

    Interdisziplinres Wissensgebiet Robotertechnik Historische Entwicklung Entwicklung erster Industrieroboter Entwicklung heutiger Industrieroboter Visionen eines Roboterforschers

    Beuth Hochschule fr Technik BerlinFachbereich VI - Informatik und Medien Linnemann, SoSe 2013

    VLRob.pptFolie 4Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    Literatur

    Roboterkinematik - Grundlagen, Invertierung und Symbolische Berechnung. Braunschweig: Vieweg, 1992

    Riesler:

    Robotik: Programmierung intelligenter Roboter.Berlin: Springer, 1996

    Siegert, H.-J.;Bocionek, S.:

    Industrieroboterpraxis. Wiesbaden: Vieweg, 1998Hesse, S.:

    Informationsverarbeitung in der Robotik.Berlin: Springer, 1991

    Dillmann, R.;Huck, M.:

    Industrieroboter. Handbuch fr Industrie und Wissenschaft.Berlin, Heidelberg: Springer, 1990

    Warnecke H.-J.; Schraft, R. D.:

    Skript Roboter. http://www.fh-weingarten.de/~georgi/robotikN.N.:

    Robotic und Automation. http://www.reisrobotics.de/robotech/(Stand: Juni 2002)

    Kroth, E.:

    Automatisierung in der Montage und Handhabungstechnik. http://afs.iff.uni-stuttgart.de/vorlesungen(Stand: Juni 2002)

    Schraft, R. D.:

    Robotersysteme. Bd. 1: Grundlagen.Berlin: Springer, 1992

    Wloka, D. W.:

    Industrieroboter. Methoden der Steuerung und Regelung. Mnchen, Wien: Hanser, 2002 (ca. 25 )

    Weber, W.:

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    VLRob.pptFolie 5Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    Normen

    DIN EN 775: Industrieroboter Sicherheit. Berlin: Beuth,1993DIN 66 261: Informationsverarbeitung Sinnbilder fr

    Struktogramme nach Nassi-Shneiderman.Berlin: Beuth,1985

    DIN 66 312: Industrieroboter Programmiersprache, Industrial Robot Language (IRL). Berlin: Beuth, 1996

    DIN 40 719, Teil 6: Schaltungsunterlagen Regeln fr Funktionsplne.IEC 848 modifiziert. Berlin: Beuth,1992

    DIN EN ISO 8373: Industrieroboter Wrterbuch. Berlin: Beuth, 1996DIN EN ISO 9787: Industrieroboter Koordinatensysteme und

    Bewegungsnomenklatur. Berlin: Beuth,1999

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    VLRob.pptFolie 6Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    RichtlinienVDI 2740 Blatt 1: Mechanische Einrichtungen in der Automatisierungstechnik Greifer

    fr Handhabungsgerte und Industrieroboter. Dsseldorf: VDI- Verlag, 1995

    VDI 2739 Blatt 1: Matrizenrechnung Grundlagen fr die praktische Anwendung. Dsseldorf: VDI- Verlag, 1991

    VDI 2739 Blatt 2: Matrizenrechnung Anwendungen in der Kinematik und bei Eigenwertproblemen. Dsseldorf: VDI- Verlag, 1996

    VDI 2739 Blatt 3: 1996 Matrizenrechnung Technische Anwendungsbeispiele. Dsseldorf: VDI- Verlag, 1996

    VDI 2853: Sicherheitstechnische Anforderungen an Bau, Ausrstung und Betrieb von Industrierobotern. Dsseldorf: VDI- Verlag

    VDI 2860: Montage- und Handhabungstechnik Handhabungsfunktionen, Handhabungseinrichtungen; Begriffe, Definitionen, Symbole. Dsseldorf: VDI- Verlag, 1990

    VDI 2861 Blatt 1: Montage- und Handhabungstechnik Kenngren fr Industrieroboter, Achsbezeichnungen. Dsseldorf: VDI- Verlag, 1988

    VDI 2861 Blatt 2: Montage- und Handhabungstechnik Kenngren fr Industrieroboter, Einsatzspezifische Kenngren. Dsseldorf: VDI- Verlag, 1988

    VDI 2861 Blatt 3: Montage- und Handhabungstechnik Kenngren fr Industrieroboter, Prfung der Kenngren. Dsseldorf: VDI- Verlag, 1988

    VDI 2863 Blatt 1: IRDATA, Allgemeiner Aufbau, Satztypen und bertragung. Dsseldorf: VDI- Verlag, Dsseldorf: VDI- Verlag, 1987

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    VLRob.pptFolie 7Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    Interdisziplinres Wissensgebiet Robotertechnik

    Roboter

    Regelungs-und Antriebs-

    technik

    Steuerungs-technik

    Sensor-technik

    Programmie-rung

    Konstruktion

    Simulation

    Informatik

    Masc

    hine

    nbau

    Elektrotechnik

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    VLRob.pptFolie 8Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    Historische Entwicklung der Robotertechnik100 Heron von Alexandria: Entwrfe fr Automatentheater

    1352 Automatische Uhren mit Figurenwerk im Mittelalter, z. B. am Straburger Mnster

    1700 Musikspielende Puppen1730 Vaucansen (Frankreich) baute Musik spielende Puppen in

    menschlicher Gre (Fltenspieler, Tamburinspieler) und eine knstliche Ente aus ber 1000 Teilen die fressen und Exkremente ausscheiden konnte

    1760 Schreibender Mensch, automatischer Schachspieler1774 Jaquet Droz und Sohn bauten drei Droiden (Zeichner, Schriftsteller,

    Klavierspielerin)1805 J.M. Jacquard: Programmierbarer, von Lochkarten gesteuerter

    Webstuhl, der durchaus als spezialisierter Roboter bezeichnet werden kann

    1921 Im Science-Fiction-Theaterstck Rossums Universalroboter von Karel apek taucht das erste mal der Begriff Roboter auf (In vielen Slawischen Sprachen bedeutet rabota arbeiten)

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    VLRob.pptFolie 9Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    Museum der Schnen Knste, Neuchtel (Schweiz) Die Automaten von Droz & Droz stellten einen Meilenstein im Automatenbau dar. Vorfhrungen der etwa 70 cm hohen Menschenautomaten, der Schreiber (links) und der Zeichner (rechts), sind fr Besucher sehr beeindruckend.

    Der Schreiber kann auf einen beliebigen Text bis zu 40 Zeichen Lnge programmiert werden.

    Der Zeichner kann Amor von einem Schmetterling gezogen, einen Hund, sowie die Portrts von Louis' XV., Louis XVI. und Marie Antoinette skizzieren

    Quelle: Hesse, S.: Golems Enkel, Urania Verlag Leipzig/Jena/Berlin 1986

    Die Droiden von Droz und Sohn

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    VLRob.pptFolie 10Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    1946 USA: G.C. Devol: Steuergert zur magnetischen Aufzeichnung elektrischer Signale. Die Signale konnten spter zur Steuerung mechanischer Gerte wieder benutzt werden. Er reichte mehrere Patente fr roboterhnliche Maschinen ein.

    1952 Prototyp einer NC-Maschine am Massachusetts Institute of Technology (MIT), Entwicklung der Programmiersprache APT

    1954 England: C.W. Kenward reicht ein Patent einer Roboterentwicklung ein.USA: G.C. Devol arbeitet an dem programmierten Transport von Gegenstnden, erhlt 1961 dafr ein Patent.

    1959 Erster kommerzieller Roboter der Fa. Planet Corporation fr einfache Aufgaben, z.B. Punktschweien

    1960 Erster Roboter der Fa. Unimate installiert (basierte auf Arbeiten von Devol). Der Roboter wurde hydraulisch angetrieben und von einem Computer nach dem Prinzip der NC-Technik gesteuert.

    1961 Erster Roboter vom Typ Unimation bei Ford installiert.

    Entwicklung erster Industrieroboter

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    VLRob.pptFolie 11Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    Entwicklung heutiger Industrieroboter

    1971 Erster Robotereinsatz in Deutschland bei Daimler-Benz1972 Roboter werden fr die Informatik ein Thema1975 Erste Montageoperationen durch den SIGMA-Roboter von Olivetti1978 Einfhrung der PUMA Serie (Programmable Universal Machine For

    Assembly). Elektrisch angetrieben, basierte auf Entwrfen von General Motors, gebaut von Fa. Unimation.

    1979 Yamanaski-Universitt, SCARA-Prinzip(Selective Compliance Assembly Robot)

    1980 Entwicklungsarbeiten zum Greifen und Fgen mit Kamerauntersttzung.1985 Beginn der Entwicklung von autonomen mobilen Robotern1992 Beginn der Entwicklung von Servicerobotern1997 Erste Weltmeisterschaft im Roboter-Fuball in Tokio1998 Das Stanford Research Institute entwickelt einen mobilen

    experimentellen Roboter (Shakey). Integration von Sichtsystem (Kamera) und taktilen Sensoren.

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    VLRob.pptFolie 12Nur fr Lehrzwecke

    Robotertechnik

    Visionen eines Roboterforschers

    Quelle: Moravec, Hans: Geisteskinder, Universelle Roboter: In vierzig Jahren haben sie uns berholt. ct 6/96, S. 98

    Zunahme der kognitiven, motorischen und sensorischen Fhigkeiten: 2010: 1.000 MIPS (Reptilien)

    Universelle Wahrnehmung, Manipulation und Mobilitt 2020: 30.000 MIPS (Sugetiere)

    Anpassungs- und Lernfhigkeit, Erfahrungen 2030: 1.000.000 MIPS (Primaten)

    Gestaltung der Umwelt, Bewusstsein durch Simulation, Reproduktion in Fabriken

    2040: 30.000.000 MIPS (Menschen)Logisches Denken, Nachdenken

    Hinweis: Die