Bachelorarbeit: Programmable Matter

Transkript

1 Bachelorarbeit: Programmable Matter ProgrammableMatter bzw. programmierbare Strukturen können nach ihrem Aufbau ihre Gestalt noch beliebig verändern. Der entwickelte modulare Roboter ARDS ist, durch seine speziellen Gelenke, bisher der einzige modulare Roboter, mit dem Dreiecksnetze in der Ebene exakt abgebildet werden können. Literaturrecherche zu bestehenden modularen Robotern Weiterentwicklung des semi-aktiven Anbindungsmechanismus von PARTS Weiterentwicklung der Steuerung und von PARTS Aufbau eines Demonstrators für einen kontinuierlichen Betrieb von PARTS, welcher z.b. am Ars Electronica Center in Linz ausgestellt werden kann Dipl.-Ing. Michael Pieber, BSc

2 Bachelorarbeit: Flexible Four-Bar-Mechanism Der sogenannte Flexible Four-Bar- Mechanism ist ein idealisiertes System bestehend aus vier Balken, welche mithilfe von Drehgelenken miteinander verbunden sind; die Drehachse eines Drehgelenkes steht nicht im rechten Winkel zur Ebene, in welcher der Mechanismus liegt. Wären alle vier Balken starr, wäre keine Bewegung des Systems möglich. Wird ein Balken flexibel ausgeführt, ist eine Bewegung des Systems aufgrund der Verformung des flexiblen Balkens möglich! Der Mechanismus wird als Benchmark-System für Flexible- Mehrkörpersimulationstools herangezogen. Literaturrecherche über bereits umgesetzte Mechanismen und sansätze Entwurf, und Fertigung eines realen Flexible Four-Bar- Mechanism Entwurf und Aufbau eines Messsystems Vergleich der Messungen mit sergebnissen Modelabgleich Eventuell des entworfenen Systems mit der kommerziellen Software RecyrDyn Lehrveranstaltungsleiter:. Andreas Zwölfer, MSc BSc

3 Bachelorarbeit: Parallelisierung von Mehrkörpersystemen Computersimulationen von physischen Produkten stellen eine Methode dar, um die zeit-und kostenintensiven Phasen der Produktentwicklung effizienter zu gestalten. In der Arbeitsgruppe wird hierzu an neuen effizienten smethoden im Bereich der Mehrkörperdynamik geforscht. Derzeit wird insbesondere an einem Open-Source- Mehrkörpersimulationsprogramm gearbeitet, welches nicht nur als Basis für zukünftige Forschung dienen soll, sondern auch für den Einsatz in Industrieprojekten vorgesehen ist. Literaturrecherche zur Parallelisierung von Mehrkörpersystemen Implementierung eines einfachen aber hoch parallelisierten Mehrkörpersystems in C++ unter Verwendung von Multithreading und Vektorisierung (Intel AVX512) aufbauend auf bestehenden Programmcodes der Arbeitsgruppe Modellabgleich mit der kommerziellen Software RecurDyn Stefan Holzinger, MSc

4 Bachelorarbeit: Autonomes Fahrzeug mit Greifarm Für den Laborbetrieb wird ein autonomes Fahrzeug mit Mecanum-Rädern entwickelt. Aufgrund des omnidirektionalenantriebs zeichnet sich das Fahrzeug durch eine hohe Manövrierbarkeit aus. In einer vorangegangenen Arbeit wurde die mobile Plattform bereits mit einem Greifarm erweitert, welcher Manipulation von einfachen Testobjekten ermöglicht. Ziel dieser Arbeit ist eine Verbesserung der Sensorik des Fahrzeugs durch Hinzufügen einer Kamera. Auswahl einer Kamera (Wifi)und konstruktive Anbindung der Kamera an das Fahrzeug Verarbeitung der Kameradaten am PC (Matlab) Detektion und Segmentierung von markierten Objekten Umsetzung eines Greifvorganges mit den Bildinformationen der Kamera Michael Gerbl, MSc

5 Bachelorarbeit: Positionierung und Objektmanipulation Mobile Manipulation wird immer wichtiger in einer automatisierten Industrieumgebung. Die neue Roboterplattform am Campus Technik Lienz bietet alle Möglichkeiten eines modernen mobilen Roboters. Die Plattform ist mit einigen Sensoren ausgestattet und soll als Basis für zukünftige Forschung dienen. Darunter ist auch eine Stereokamera der Firma FLIR (BB2-03S2C-38) sowie eine Endeffektor-Kamera der Firma The Imaging Source (DFK AFU050-L34 Farbkamera). Die vorhandene Stereokamera soll verwendet werden, um die Position des Roboters im Raum anhand von vorhandenen Markern (z.b. QR-Codes) bestimmen zu können. Diese Position kann dann mit dem vorhandenen VICON 3D-Messsystem abgeglichen werden. Nach erfolgreicher Positionierung an einem Tisch (versehen mit einem Marker) soll ein einfaches Testobjekt (Zylinder, Quader, Würfel, ) mittels Kamera erfasst und aufgenommen werden. Besonderes Augenmerk in den Lösungen soll auf die Kombination von Matlab/Simulink und ROS gelegt werden. Da die notwendigen Gerätschaften im Labor in Lienz aufgebaut sind ist eine teilweise Anwesenheit vor Ort erforderlich. Martin Sereinig, BSc MSc martin.sereinig@uibk.ac.at

6 Bachelorarbeit: Objektidentifikation und Greifanalyse Mobile Manipulation wird immer wichtiger in einer automatisierten Industrieumgebung. Die neue Roboterplattform am Campus Technik Lienz bietet alle Möglichkeiten eines modernen mobilen Roboters. Um ein unbekanntes Objekt greifen zu können, sind neben dem Gewicht vor allem die Abmessungen des Objektes essentiell notwendige Informationen. Die genaue Vermessung eines Objektes kann heutzutage mit Hilfe von 3D-Scannern (z.b. HP 3D Structured Light Scanner Pro S3) durchgeführt werden. Der am Campus Technik Lienz vorhandene 3D-Scanner soll genutzt werden, um ein unbekanntes Objekt zu vermessen. Die aus dem Messvorgang gewonnenen Informationen (Abmessungen und Orientierung) sollen dann genutzt werden, um ein optimales Greifen des Objektes mit dem vorhandenen Mobilen Roboter zu ermöglichen. Diese Daten sollen über eine geeignete Schnittstelle dem Roboter zur Verfügung gestellt werden. Die Manipulationsaufgabe soll mit unterschiedlichen Testkörpern durchgeführt werden. Besonderes Augenmerk in den Lösungen soll auf die Kombination von Matlab/Simulink und ROS gelegt werden. Da die notwendigen Gerätschaften im Labor in Lienz aufgebaut sind, ist eine teilweise Anwesenheit vor Ort erforderlich. Martin Sereinig, BSc MSc