Overview

Ein System - SP3R - zur graphischen Programmierung und Simulation wird vorgestellt. Es ist geeignet, Aktionen in Roboterzellen in hoher Auflösung parallel zu simulieren und Fehler mit geringstmöglichem Aufwand zu korrigieren. Zur Repräsentation komplex aufgebauter Roboterstationen wird ein topologisches Modell der Zellkomponenten nach Baumstruktur verwendet; periphere Geräte können in den Programmablauf einbezogen werden. Über die Anwendungen in der Robotik hinaus gibt das Buch einen Überblick darüber, wie parallele Prozesse in komplex strukturierten Modellwelten effizient programmiert und detailliert simuliert werden können. Durch die Methoden der Computergraphik kann die Roboterszene mit einer Animation in Realzeit präsentiert werden.

Full Product Details

Author:   Bernhard Hornung
Publisher:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
Imprint:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K
Edition:   1990 ed.
Volume:   14
Dimensions:   Width: 17.00cm , Height: 0.90cm , Length: 24.40cm
Weight:   0.296kg
ISBN:  

9783540530466

ISBN 10:   3540530460
Pages:   148
Publication Date:   02 November 1990
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Paperback
Publisher's Status:   Active
Availability:   Out of stock  
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Language:   German

Table of Contents

1 Thematische Einordnung und Zielsetzung des Systems SP3R.- 1.1 Einleitung.- 1.1.1 Einsatz von Robotern.- 1.1.2 Robotersimulationssysteme und Offline-Programmierung.- 1.2 Modelle und Programmierverfahren.- 1.2.1 Programmierung in realer Produktionsumgebung.- 1.2.2 Grundlagen und Konzepte modellbasierter Roboterprogrammiersprachen.- 1.2.2.1 Framekonzept - Koordinatentransformation - Bahnplanung - Steuerungsarten.- 1.2.2.2 Umweltmodell - explizite / implizite Programmierung.- 1.2.2.3 Interpretative Kommandosprachen / Compilersprachen.- 1.2.2.4 Zeitliche Koordinierung von Prozessen: [Parallelitat - Synchronisation - Kommunikation].- 1.3 Beschrankungen und Problematiken der eingesetzten Programmierverfahren.- 1.4 Der Ansatz in SP3R.- 1.4.1 Modellbildung.- 1.4.1.1 Klassifikation der funktionalen Komponenten.- 1.4.1.2 Baumstrukturartiges Modell der Roboterzelle.- 1.4.2 Programmiersteuerung.- 1.4.2.1 Zentrale Systemsteuerung, Parallelbedienung der Komponenten, globale Zeitschnur als Referenz zur Interpolation der Aktionen.- 1.4.2.2 Interpretative Programmausfuhrung mit Rucksprungmoeglichkeiten.- 1.4.3 Synchronisation und Koordination.- 1.5 Vergleich des Systems mit anderen Simulationsverfahren fur robotergestutzte Fertigungsanwendungen.- 1.5.1 Gangige Roboterprogrammiersprachen und Robotersimulationssysteme.- 1.5.2 Diskrete Simulation flexibler Fertigungssysteme.- 1.5.2.1 Petrinetze.- 1.5.2.2 General Purpose-Simulationssprachen.- 1.5.2.3 Abgrenzung von SP3R.- 1.6 Entstehungsgeschichte von SP3R.- 2 Modellstruktur, Simulationssteuerung, Funktionen von SP3R.- 2.1 Beispiel-Fertigungszelle zur Motivation.- 2.2 Einteilung der Zellkomponenten in Klassen.- 2.2.1 Aktive funktionsbehaftete Komponenten.- 2.2.2 Passive Komponenten.- 2.2.3 Topologische Beziehungen der Komponenten und semantische Restriktionen.- 2.3 Das zugrundeliegende Modell in SP3R.- 2.3.1 Dynamische Datenstrukturen zur Reprasentation der Zellstruktur mit ihren Komponenten.- 2.3.1.1 Struktur einer Komponente.- 2.3.1.1.1 Universeller Beschreibungsteil.- 2.3.1.1.2 Klassentypspezifischer Beschreibungsteil.- 2.3.1.2 Verzeigerung der Komponenten.- 2.3.1.3 Ableitung des SP3R-Modells aus den Datenstrukturen des Modellierprozesses.- 2.3.2 Modell zur Beschreibung der Beispielzelle.- 2.3.3 Zuordnung der Programmierkommandos zu den Komponenten.- 2.3.3.1 Anhangen der Befehlslisten an die Komponentenstrukturen.- 2.3.3.2 Zuordnung der Interpolationsinformation zu den Befehlen.- 2.4 Die zentrale Systemsteuerung in SP3R.- 2.4.1 Die Idee der Zeitschnur: eine globale Systemzeit mit diskretem Raster als Referenz aller Aktionen.- 2.4.2 Verwaltung und Fortschaltung der aktiven Komponenten in jedem Interpolationsschritt.- 2.4.3 Steuerung des Programmablaufs.- 2.4.3.1 Anforderung neuer Programmierbefehle im Programm-definitionsmodus.- 2.4.3.1.1 Spezifikation eines neuen Befehls im Dialog.- 2.4.3.1.2 Lesen vordefinierter Befehlssequenzen.- 2.4.3.2 Befehlsausfuhrung im Simulationsmodus.- 2.4.3.3 Zurucksetzen des Programmzeigers um die minimal erforderliche Zeitdifferenz.- 2.5 Programmierfunktionen fur die Komponentenklassen.- 2.5.1 Individuelle Funktionssatze fur jede Klasse.- I. Roboter mit Effektor.- II. Fahrzeug.- III. Sensor.- IV. Hilfskinematik.- V. Werkstuck / Frame.- VI. Allgemeine / System-Befehle.- 2.5.2 Emulation der Komponenten zur Ausfuhrung ihrer Funktionen.- I. Roboteremulation.- II. Fahrzeugemulation.- III. Sensoremulation.- IV. Emulation von Hilfskinematiken.- 2.6 Synchronisation.- 2.6.1 Kanale und Ereignisobjekte fur Kommunikation und zeitliche Synchronisation der Komponenten.- 2.6.2 Beispiele.- 2.6.3 Synchronisationskommandos.- 2.6.3.1 Systemseitige Befehle zur Definition von Kanalen und Ereignisobjekten.- 2.6.3.2 Klassenunabhangige Befehle zum Setzen und Warten auf Kanalsignal und Ereignisobjekt.- 2.6.3.3 Klassenspezifische Synchronisationsfunktionen.- 2.7 Koordination.- 2.7.1 Prinzip des Koordinationsmodus: Ein bewegtes Frame mit nachfolgenden abhangigen Komponenten.- 2.7.2 Explizite / implizite Bewegungsvorgabe.- 2.7.3 Ablauf einer Koordinationsbewegung.- 2.7.3.1 Definition und Startfreigabe.- 2.7.3.2 Synchronisierphase.- 2.7.3.3 Allgemeine Bewegungsphase.- 2.7.3.4 Entkopplung.- 2.7.4 Beispiele.- 2.7.5 Systemseitige Koordinationsfunktionen.- 2.7.6 Randbedingungen und Schwierigkeiten.- 2.8 Simulationsergebnisse.- 2.8.1 Entwicklung, Test und Bewertung von Programmen in der Roboterzelle.- 2.8.2 Archivierung von Programmen und download.- 2.8.3 Graphische Visualisierung der Programme.- 2.8.4 Kollisionstest.- 3 Systemumgebung, Implementierung, Programmbeispiel.- 3.1 Das Robotersimulationssystem ROSI.- 3.2 Implementierung von SP3R.- 3.2.1 Einbettung und Schnittstellen SP3R ROSI.- 3.2.2 Die Programmablaufstruktur von SP3R.- 3.2.2.1 Gesichtspunkte beim Entwurf der Programmablaufstruktur.- 3.2.2.2 Programmdefinitionsmodus.- 3.2.2.3 Planung der Aktionen.- 3.2.2.4 Simulationsmodus.- 3.3 Programm zur Beipielzelle.- 4 Zusammenfassung und Ausblick.- 4.1 Bewertung und Abgrenzung des Einsatzspektrums von SP3R.- 4.2 Erweiterungsmoeglichkeiten des Roboterprogrammiersystems SP3R.- 4.3 Verwendung des Systemkonzepts zur Steuerung allgemeiner paralleler Ablaufe.- 5 Literaturverzeichnis.- 6 Sachverzeichnis.

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