Robotersteuerung MRobot

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1 Labor CIM & Robotik Prof. Dipl.-Ing. Georg Stark Robotersteuerung MRobot 1. Entwicklungsprozess für Industriesteuerungen 2. Eigenschaften von MRobot - Funktionsumfang - Softwarestruktur - Vorteile für den Anwender 3. Anwendungen - Steuerung eines Leichtarmroboters der Fa. Schunk - Synchrone 3D-Grafiksimulation - Abstandssensor - Objektverfolgung Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 1

2 Entwicklungsprozess für Industriesteuerungen Ziele Gute Wartbarkeit der Software Kosteneffizienz Optimaler Informationsfluss zwischen allen beteiligten Personen Hohe Funktionalität der Software Ansatz: Verbesserte Softwaretechnologie Kombination aus modellbasierter, komponentenorientierter, objektorientierter Programmierung Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 2

3 Entwicklungsprozess Analyse und Entwurf Darstellung von Information in der Entwicklungsebene abstrakt Produktidee Anforderungsspezifikation Analyse - Formalisierung formales Modell Architektur Teilstrukturen Quellcode Entwurf - Konkretisierung konkret nichtformal formal ausführbarer Binärcode Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 3

4 Vergleich der Programmierparadigmen Objektorientierte Programmierung Entwurf: Darstellung der Struktur des Wissen durch Klassen, Sicherheit, Wiederverwendbarkeit der Software Implementierung: Allgemeine Sprachen Komponentenorientierte Programmierung Entwurf: Definition von ausführbaren Strukturen Implementierung: Austauschbarkeit (Plugins), unterschiedliche Sprachen möglich Modellbasierte Programmierung Analyse: Darstellung des Wissens durch formale Modelle Entwurf: Modelle bestimmen die Struktur der Software. Implementierung: Domänenspezifische Sprachen Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 4

5 Functionen: 1 12 Bewegungsachsen Interpolationsarten - Punkt zu Punkt - Linear mit Polynom-Überschleifen - Kreis - Spline Sensorsteuerung mit kartesischer Regelung Offline-Programmierung mit Grafiksimulation in Echtzeit Mächtige Anwender-Programmiersprache Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 5

6 Bedienoberfläche: Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 6

7 Softwaretechnologie: Kombination aus - modellbasierter, - komponentenorientierter, - objektorientierter Programmierung Implementierung: C++, Matlab-Skript Betriebssystem: Microsoft Windows Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 7

8 Softwarestruktur Komponenten, Schnittstellen Grafik-Simulation OpenGL Echtzeitgrafik Roboter CAN Sensor CAN, RS 232 COM Echtzeitkern mit Sensorschnittstelle COM Roboter-Bahnsteuerung Anwendungssoftware Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 8

9 Vorteile für den Anwender: MATLAB-Schnittstelle: - Roboter-Systemsoftware - Anwendungssoftware Einfache Programmierung: - Geeignet für Roboterfachleute ohne umfangreiche Programmierkenntnisse Niedrigere Kosten für Entwicklung und Wartung Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 9

10 Steuerung eines Leichtarmroboters der Fa. Schunk Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 10

11 Synchrone Ausführung und Simulation Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 11

12 Simulation des KUKA Roboters KR15 Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 12

13 Bewegungsteuerung mit Abstandssensor Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 13

14 Kostengünstige Kollisionsüberwachung mit 3D-Webcam Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 14

15 Objektverfolgung mit 3D-Webcam Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 15

16 Internet Presentation Homepage: Buch: Robotik mit MATLAB: MATLAB User Story: Labor CIM & Robotik: Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/ Folie 16

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