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Lokalisierung biegeschlaffer Bauteile durch 3D-Stereovision

Die autonome Handhabung biegeschlaffer Bauteile mit Robotern erfordert sowohl die genaue Lokalisierung als auch die Berücksichtigung von Verformungen. Das ISW forscht an einem Ansatz der 3D-Stereovision mit einem Simulationsmodell kombiniert, um eine Lokalisierung auch bei starken Verformungen und Konfigurationsänderungen des Bauteils zu ermöglichen.

 Konzept zur Lokalisierung von biegeschlaffen Bauteilen durch 3D Stereovision. Originale Szene (l.), erfasste Punktewolke durch das Kamerasystem (r.o.) Darstellung des Objekts als Mehrkörpersystem in der Simulationsumgebung mit überlagerten Punktewolkedaten (r.u.) (Bild: Universität Stuttgart, ISW)

Konzept zur Lokalisierung von biegeschlaffen Bauteilen durch 3D Stereovision. Originale Szene (l.), erfasste Punktewolke durch das Kamerasystem (r.o.), Darstellung des Objekts als Mehrkörpersystem in der Simulationsumgebung mit überlagerten Punktewolkedaten (r.u.) (Bild: Universität Stuttgart, ISW)

Biegeschlaffe Bauteile weisen einen geringen Widerstand gegen Formänderungen auf. Sie verformen sich bereits infolge kleinster Belastungen, z.B. ihrem Eigengewicht, sehr stark. Diese Formänderungen sind ein häufiges K.O.-Kriterium für die Automatisierung von Handhabungs- oder Montageprozessen. Für starre Bauteile kann der Zustand durch sechs Zahlenwerte ausgedrückt werden. Bezogen auf ein Referenzkoordinatensystem wird die Position des Bauteils durch drei Translationen und die Orientierung durch drei Rotationswinkel festgelegt. Auf dieser Grundlage lassen sich Referenzkoordinaten für die Roboterbewegung definieren. Für biegeschlaffe Bauteile lässt sich hingegen die Position und Orientierung im Raum nicht in gleicher Weise durch sechs Zahlenwerte beschreiben, da sich deren Form, aufgrund von während der Manipulation wirkender Kräfte, beständig verändert. Das Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) entwickelt daher einen Ansatz, wie die Konfiguration biegeschlaffer Bauteile mit Hilfe von 3D-Stereovision erkannt und in eine für die Robotersteuerung interpretierbare Darstellung überführt werden kann.

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Daten-integrierte Simulation

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