Generisches Bahnplanungssystem für industrielle Roboteranwendungen

Eine Vielzahl von Algorithmen zur Planung von Roboterbahnen sind in der Literatur bekannt. Die größte und erfolgreichste Klasse sind graphenbasierte Verfahren. Im Rahmen der Arbeit wurden verschiedene Planungsansätze erklärt und ihre Grundbestandteile identifiziert. Aus diesen Bestandteilen wurde ein Algorithmenbaukasten entwickelt, der bekannte Suchalgorithmen und auch neue Ausprägungen allgemein darstellen kann.
Industrieroboter können das Werkzeug im Allgemeinen wie ein frei fliegendes Objekt positionieren. Problematisch hierbei sind aber Bewegungen, die nahe an den Singularitäten der kinematischen Transformation des Roboters liegen. Hierzu wurde ein Konzept entwickelt, mit dem die Bahn eines Industrieroboters anhand einer Bahnvorgabe im Arbeitsraum geplant werden kann, ohne auf eine diskrete auflösungsabhängige Kollisionsüberprüfung der Bahnsegmente zurückgreifen zu müssen. Dazu musste der kontinuierliche Kollisionstest für PTP-Bewegungen, der als Grundlage unter allen Planungsalgorithmen liegt, erweitert und verbessert werden. Das vorgestellte Verfahren erlaubt die auflösungsunabhängige Kollisionsüberprüfung von beliebigen stetigen Bahnkurven.