Kollisionserkennung und Bewegungsplanung

Abb. 1: Aufgabe der kollisionsfreien Bahnplanung mit einem bewegten und einem unbewegten Hindernis
Abb. 1: Aufgabe der kollisionsfreien Bahnplanung mit einem bewegten und einem unbewegten Hindernis
Abb. 2: Beispiel einer Planungsaufgabe mit mehreren Zielpunkten für Schleifoperationen
Abb. 2: Beispiel einer Planungsaufgabe mit mehreren Zielpunkten für Schleifoperationen

Aufgabenstellung

Zwischen einem sich bewegenden Objekt (z.B. einem Roboter) und den Hindernissen in seiner Umwelt gilt es, die möglichen Kollisionen zu erkennen bzw. zu vermeiden (Abb. 1). Dazu werden die geometrische Modellierung (CAD-Modell) aller beteiligten Objekte sowie die Start- und Zielstellung des bewegten Objekts benötigt. Neben der Kollisionserkennung können für das bewegte Objekt auch Ausweichbewegungen mit einem oder mehreren Zielpunkten geplant werden (Abb. 2). Weiterhin ist es möglich, bewegte Hindernisse zu berücksichtigen.

Kompetenzen

  • Schnelle Berechnung des kleinsten Abstands zwischen Objekt und Hindernissen
  • Schnelle Berechnung von kollisionsfreien Ausweichbewegungen
  • Automatische Anpassung des Verfahrens an eine vorgegebene Schrittweite der Bewegung
  • Automatische Berücksichtigung und Auswahl von mehreren Zielpunkten (z.B. bei mehrdeutiger inverser Kinematik)
  • Berechnung von kollisionsfreien Bahnen zwischen mehreren Zielpunkten

Anwendungen

  • Planung der manuellen oder automatischen Montage bzw. Demontage von Bauteilen
  • Offline- und Online-Programmierung von Industrierobotern
  • Sichere, kollisionsfreie Führung von (medizinischen oder messtechnischen) Instrumenten
  • Robotergestützte Chirurgie

Projekte

Wanted

Student Jobs / Open Positions