Programmierung und Betrieb bahnsynchron kooperierender Roboter

Im Bereich der industriellen Automatisierung werden zunehmend bahnsynchron, kontinuierlich kooperierende Kinematiken eingesetzt. Systeme kooperierender Kinematiken bestehen aus der Kombination von mehreren Robotern, ein bis zwei Robotern mit einem Dreh-Kipp-Schwenktisch etc. Während die technische Realisierung der Bewegungssysteme durch Kombination verfügbarer Komponenten relativ unproblematisch durchführbar ist, lassen herkömmliche Programmierverfahren im Allgemeinen, selbst mit großem Aufwand, nur eine eingeschränkte Nutzung des real vorhandenen Bewegungsvermögens der eingesetzten Kinematiken zu. Dies resultiert aus der Komplexität des im Rahmen der Programmierung zu lösenden Bewegungsplanungsproblems. Aufgaben- und kinematikspezifisch optimiertes Bewegungsverhalten lässt sich nicht wie üblich auf der Basis intuitiver Entscheidungen des Programmierers, sondern nur durch modellgestützte Planungsverfahren erzeugen.
In einem anwendungsrelevanten Forschungsvorhaben werden grundlegende Verfahren für die im Rahmen der Programmierung durchzuführende Bewegungsplanung entwickelt, die eine optimierte Nutzung des Bewegungsvermögens der Kinematiken gestatten. Hierdurch lassen sich die erforderlichen Ausführungszeiten unter Berücksichtigung der mechanischen Beanspruchung der eingesetzten Kinematiken reduzieren und die Qualität des zu fertigenden Produktes erhöhen.
Das entwickelte Bewegungsplanungsverfahren ist durch seine allgemeingültige mathematische Darstellung auf beliebige kinematische Strukturen, fertigungstechnische Aufgabenstellungen und Kriterien zur Bewegungsoptimierung anwendbar. Es erlaubt die automatische Erzeugung der Anwenderprogramme im Rahmen der off-line-Programmierung mit aufgabenspezifisch definierter Programmiergenauigkeit, wodurch zusätzliche Korrekturen am realen System weitestgehend entfallen.