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 2/23/2011 - Folie 1
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 2/23/2011 - Folie 2
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 2/23/2011 - Folie 3
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 2/23/2011 - Folie 4
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 2/23/2011 - Folie 5
Bedienoberfläche: Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/2011 - Folie 6
Softwaretechnologie: Kombination aus - modellbasierter, - komponentenorientierter, - objektorientierter Programmierung Implementierung: C++, Matlab-Skript Betriebssystem: Microsoft Windows Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/2011 - Folie 7
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 2/23/2011 - Folie 8
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 2/23/2011 - Folie 9
Steuerung eines Leichtarmroboters der Fa. Schunk Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/2011 - Folie 10
Synchrone Ausführung und Simulation Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/2011 - Folie 11
Simulation des KUKA Roboters KR15 Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/2011 - Folie 12
Bewegungsteuerung mit Abstandssensor Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/2011 - Folie 13
Kostengünstige Kollisionsüberwachung mit 3D-Webcam Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/2011 - Folie 14
Objektverfolgung mit 3D-Webcam Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/2011 - Folie 15
Internet Presentation Homepage: http://www.hs-augsburg.de/stark Buch: Robotik mit MATLAB: http://www.hs-augsburg.de/stark/robotik_mit_matlab/ MATLAB User Story: http://www.mathworks.de/company/user_stories/userstory20581.html Labor CIM & Robotik: http://www.hs-augsburg.de/campus/rotes_tor/j-bau/j3/j307/index.html Automatisierung Robotik University of Applied Sciences 2/23/2011 - Folie 16