Nachschwingungsfreie Positionierung elastischer Roboter durch numerische und analytische Trajektorienplanung am Beispiel Regalbediengerät

Inhalt:
Im modernen Maschinen- und Anlagenbau stellt die Reduktion von Spiel- und Taktzeiten bei konstanter bzw. erhöhter Präzision die Hauptherausforderung dar, um den Durchsatz zu erhöhen und damit wettbewerbsfähig zu bleiben. Hierzu werden geeignete Vorsteuerungstrajektorien generiert, um nach dem Positioniervorgang verbleibende Schwingungen zu vermeiden. In dieser Arbeit wird zunächst aufbauend auf der Strukturdynamik eines Regalbediengeräts ein analytisches Modell abgeleitet und dieses mittels einer experimentellen Modalanalyse verifiziert. Im zweiten Teil der Arbeit wird die Aufgabe des nachschwingungsfreien Positionierens als Optimierungsproblem aufgefasst und anhand zweier unterschiedlicher Parametrierungen für Fahrantriebskraft bzw. Fahrweg numerisch gelöst. Als Kostenfunktion dient hierbei die im System enthaltene Gesamtenergie. Für Echtzeitanwendungen wird darüber hinaus ein analytisches Planungsverfahren vorgestellt. Die vorgestellten Planungsalgorithmen ermöglichen durch die Reduktion von Ausschwingzeiten eine deutliche Prozessbeschleunigung.