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In diesem Beitrag wird die Sprachsteuerung eines Leichtbauroboters vorgestellt. Im Alltag findet man viele Beispiele zur Sprachsteuerung. Darum sollte dieser Ansatz auch in der industriellen Automatisierung etabliert werden,
wie z.B. in der Robotik. Leichtbauroboter eignen sich aufgrund ihrer intuitiven Programmierung sehr gut für solche Aufgaben. Zudem enthalten sie üblicherweise Sicherheitsfunktionen in Form von Geschwindigkeitsoder
Kraftbeschränkungen was sie auch in Kombination mit der Spracherkennung sicherer macht.
Für die Implementierung der Roboter-Sprachsteuerung musste eine geeignete Spracherkennungssoftware ausgewählt werden. Hierfür wurden verschiedene Systeme verglichen. Bei der Sprachsteuerung des Roboters wurde zwischen dem Teach-In mit Sprachbefehlen und der Bewegungssteuerung mittels Sprache unterschieden. Beide Konzepte wurden an einem Demonstrator umgesetzt und die Algorithmen in Versuchen verifiziert. Anschließend wurden das Teach-In mit Sprachbefehlen mit dem per Handbediengerät in Bezug auf die Arbeitszeit verglichen.
Ziel dieses Projekts ist es, einen kollaborativen Roboterarm mit sechs Freiheitsgraden, der ein haptisches Feedback an den Roboterbediener übermittelt, mittels Gamecontroller zu steuern. Der Cobot ist so konstruiert und ausgelegt, dass eine Zusammenarbeit mit dem Menschen ermöglicht wird. Der Roboter, der mit der entsprechenden Sensorik ausgestattet ist, kann auf ihn einwirkende Kräfte und Momente fühlen und in Gefahrensituationen einen Not-Halt vornehmen.
Die vom Roboter aufgenommenen Kräfte werden mithilfe des Controllers an den Roboterbediener übertragen, sodass dieser empfinden kann, was der Roboter durch seine Sensoren ertastet. Ziel ist, die Robotik intuitiver und erlebbarer zu machen. Mit Konzepten der Gamification soll die Hemmschwelle für das Ausprobieren der komplexen Roboterprogrammierung und -steuerung genommen werden. So können neue Anwendungsfälle erschlossen und Lösungen für die Problematik des Fachkräftemangels erarbeitet werden.
Es wurde im Laufe des Projektes ein Roboter-Steuerungskonzept für den Dual-Sense™ Wireless-Controller der Firma Sony entworfen und umgesetzt. Mit Python wurde eine Software mit Benutzeroberfläche für den Roboterbediener programmiert, um die Steuerung zu realisieren und das Konzept des haptischen Feedbacks umzusetzen. Als wichtige Mensch-Roboter-Schnittstelle wurden Roboterdaten im Graphical User Interface (GUI) visualisiert und aufbereitet. Somit wurde ein technisches Mock-up realisiert, das als Proof of Concept dient. Die Machbarkeit eines Roboter-Steuerungssystems mit haptischem Feedback in kostengünstiger und jedem zugänglicher Weise wurde demonstriert. Dieses kann nun weiterentwickelt und genutzt werden.
In diesem Beitrag werden Möglichkeiten der Kraft-/ Momentregelung an Leichtbaurobotern aufgezeigt.
Für die Versuche werden zwei Roboter verwendet, einer ist mit einem internen Kraft-/ Momentsensor ausgestattet, bei dem anderen Roboter werden die Motorströme der Antriebe zur Ermittlung der Kontaktkräfte und -momente benutzt.
Bei den meisten kommerziellen Systemen ist es schwierig, Kraftregelalgorithmen zu implementieren. Häufig sind die Programmierfunktionalitäten sehr eingeschränkt. Bei den hier verwendeten Systemen sind Algorithmen zur Kraftregelung vorprogrammiert. Diese sollen getestet und bewertet werden. Dazu soll der Roboter zunächst den Kontakt zu einer Oberfläche herstellen. Danach wird die Kontaktkraft sprungförmig geändert. Zudem soll eine komplexe Aufgabe zur Kraftregelung implementiert werden.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Thema "ROS" und ist in sechs Teile gegliedert. Teil 1 präsentiert die Hintergrund und Informationen über die Abschlussarbeit. Teil 2 stellt ROS und nützliche Befehle kurz vor. Teil 3 ist Tutorial über Erstellung eines Roboters. Teil 4 zeigt die Einleitung und Programmierung über GUI. Teil 5 bietet einen Test über den Roboter mit RViz. Teil 6 beinhaltet eine Zusammenfassung.
Der Rasen kann nicht nur das Wohnumfeld verschönern, sondern auch die Sonneneinstrahlung reduzieren, das Klima regulieren, die Atmosphäre reinigen und Boden und Wasser pflegen. Das Mähen dem Rasen ist eine Aufgabe, die immer wieder in einem privaten Garten aber auch auf für Sport- und Freizeitzwecke genutzten Rasenflächen erledigt werden muss. In der Regel werden hierfür durch Elektro- oder Verbrennungs-Motoren angetriebene, Handgelenke Rasenmäher verwendet, für kleinere Flächen auch handgetriebene Spindelmäher. Für große Flächen werden Rasenmäher verwendet, die ein Mitfahren der bedienenden Person erlauben und eine große Schnittbreite besitzen. Seit Ende der 90er Jahre sind diese praktischen Gartenhelfer bereits auf dem Markt: automatische Rasenmäher, die selbsttätig den Rasen auf die gewünschte Schnittlänge kürzen. Die meisten Mähroboter auf dem Markt müssen jedoch Begrenzungskabel setzen, um ihren Arbeitsbereich zu bestimmen. Aber Begrenzungskabel zu verlegen ist eine mühsame Aufgabe. In diesem Artikel wird daher eine Methode zur Verwendung von GPS-gesteuerten Rasenmähern zur Bestimmung der Arbeitsreichweite vorgeschlagen. GPS-Rasenroboter sind für die heutige Gesellschaft besser geeignet. Die Gründe dafür liegen auf der Hand, denn das Rasen mähen mit den GPS-Rasenrobotern erleichtert die Arbeit ungemein.
Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) werden durch den demografischen Wandel und dem damit verbundenen Fachkräftemangel vor neue Herausforderungen gestellt. Um die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern, bedarf es flexibler Automationslösungen in der Produktion, die kostengünstig und intuitiv beherrschbar sind. Dies wirkt personellen Engpässen bei der Werkstückbeschickung von Werkzeugmaschinen entgegen. Im ZIM-geförderten
FuE-Kooperationsprojekt „AuRo-Toolbox“ (16KN091730) wird eine digital konfigurierbare und anschließend vom Anwender selbst zu installierende Roboterautomation entwickelt, die Pick & Place Aufgaben sicher und effizient umsetzen kann. Dafür werden Standardmodule entworfen, die im Plug & Play - Prinzip mit anwendungsspezifischen Zusatzmodulen erweitert werden können. Eine Besonderheit ist die Entwicklung einer neuartigen Kommunikationsschnittstelle zwischen Roboter und Werkzeugmaschine, welche die Modernisierung älterer Bestandsmaschinen einspart und somit einen CE-konformen Weiterbetrieb dieser Anlagen mit bereits bestehender
Zertifizierung ermöglicht.
Entwicklung einer Mähstrategie für einen Rasenroboter auf Basis des Begrenzungsschleifensensor
(2018)
In der durch Kevin Buckenauer im Jahr 2017 verfassten Bachelorthesis „Inbetriebnahme der drehzahlgeregelten Antriebe eines Rasenroboters mit Allradantrieb für Steigungen bis 55%“ wurde eine allradgetriebene Mähroboterplattform entwickelt. Diese Mähroboterplattform bildet die Basis der hier vorliegenden Bachelorarbeit. Dabei wird auf der Fortentwicklung der Elektronik und Software eingegangen sowie als weitere Schwerpunkte die notwendige Sensorik sowie die Entwicklung rasenschonender Mähstrategien eingegangen.