Selbsteinstellende, Modellgestützte Regelung Eines Industrieroboters

Die vorliegende Dissertation entstand wahrend meiner Titigkeit als wissen schaftlicher Mitarbeiter am Institut fiir Regelungstechnik der Technischen Universitat Braunschweig. Mein herzlicher Dank gilt Herrn Prof. Dr. -Ing. W. Leonhard, dem Leiter des Instituts, der diese Arbeit anregte und stetig Iorderte. Durch seine wert vollen Hinweise, sein Gespiir fiir praktisch realisierbare Verfahren und vor allem durch die PHege einer ungemein offenen, lebendigen und motivierenden Atmosphare schuf er die Grundlage fiir eine erfolgreiche Arbeit. Ebenso danke ich Herrn Prof. Dr. rer. nat. E. Brommundt, der schon Pds. riih mein Gefiihl fiir mechanische Systeme zu wecken verstand, die Miihen der Mitberichterstattung nicht scheute und durch sein lebhaftes Interesse zu einem schnellen AbschluB der Arbeit beitrug. Weiterer Dank sei allen Mitarbeitern des Instituts ausgesprochen, deren Tiiren mir stets offen standen fiir fachliche Diskussionen, praktischen Rat und personliche Ermunterung. Nicht verges sen seien die zahlreichen Studenten, die mit ihrem tells unermiidlichen Einsatz in Studien- und Diplomarbeiten wichtige Bausteine der experiment ellen Losung geschaffen haben. SchlieBlich danke ich der Siemens AG, Erlangen, fiir die um Pds. assende fi nanzielle und fachllche Unterstiitzung dieser Arbeit, unter anderem durch leihweise Uberlassung eines Industrieroboters samt Steuerung und praktische Hil Pds. estellung, ohne die eine experimentelle Umsetzung und Erprobung der be schriebenen Verfahren nicht moglich gewesen ware.

1 Einleitung. - 2 Problemstellung. - 3 Dynamisches Modell des Arms. - 3. 1 Vorüberlegungen. - 3. 2 Notation. - 3. 3 Kinematische Grundlagen. - 3. 4 Kinetische Grundlagen. - 3. 5 Rekursive Formulierung der Bewegungsgleichungen. - 3. 6 Formulierung über die Lagrangeschen Gleichungen 2. Art. - 3. 7 Dynamisches Modell des Manutecr3. - 4 Direkte Identifikation eines nichtlinearen Modells. - 4. 1 Prinzip. - 4. 2 Diskussion. - 4. 3 Schlußfolgerungen für den praktischen Einsatz. - 4. 4 Experimentelle Ergebnisse. - 4. 5 Zusammenfassung. - 5 Indirekte Identifikation eines nichtlinearen Modells. - 5. 1 Gravitationskoeffizienten. - 5. 2 Trägheitsmomente. - 5. 3 Koppelträgheitsmomente. - 5. 4 Coriolis- und Zentrifugalkoeffizienten. - 5. 5 Reduktion auf konstante Basis-Parameter. - 5. 6 Experimentelle Ergebnisse. - 5. 7 Reibungskennlinien. - 5. 8 Zusammenfassung. - 6 Bestimmung elastischer Modelle. - 6. 1 Messung der Steifigkeiten durch statische Belastung. - 6. 2 Identifikation elastischer Modelle aus Testbewegungen. - 6. 3 Zusammenfassung. - 7 Modellgestützte Regelung. - 7. 1 Regelung des starr angenommenen Arms. - 7. 2 Versuchsaufbau. - 7. 3 Experimentelle Ergebnisse. - 7. 4 Zusammenfassung. - 8 Zusammenfassung.