Bei vielen Werkzeugmaschinen werden die Potentiale der numerischen Kompensation nicht voll ausgenutzt. Die Gründe hierfür sind vor allem wirtschaftlicher Natur: Der messtechnische Aufwand und damit die Kosten für die Kalibrierung sind schlichtweg zu hoch. Der Ansatz der Selbstkalibrierung bietet insbesondere bei Fünf-Achs-Bearbeitungszentren mit Dreh-/Schwenktisch ein enormes Potential für Kostensenkungen. In dieser Arbeit werden verschiedene Ansätze hierzu untersucht und bewertet.
Aktualisiert: 2023-02-02
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Mobile Serviceroboter sollten ihre Aufgaben aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der Benutzerfreundlichkeit möglichst autonom verrichten. Für einen robusten Einsatz müssen die Roboter die Fähigkeit der Selbstkalibrierung besitzen und somit in der Lage sein, sich ohne externe Messapparaturen oder Kalibrierobjekte im Einsatzgebiet zu kalibrieren.
Bisherige Verfahren zur Selbstkalibrierung verwenden an der Plattform montierte Kameras zur Bewegungserfassung des Endeffektors. Hierfür muss eine direkte Sichtverbindung zum Endeffektor vorliegen, sodass je nach Roboterkinematik die Kalibrierung möglicherweise nur zum Teil oder gar nicht und nur für limitierte Posen durchgeführt werden kann. Dieses Problem wird erstmalig mit dem in dieser Arbeit vorgestellten Ansatz gelöst, indem die Roboterbewegung indirekt mit einem auf strukturiertem Licht basierendem Messverfahren beobachtet wird.
Das in der vorliegenden Arbeit eingeführte strukturierte Licht ist ein pseudozufällig räumlich codiertes Muster, durch dessen Projektion die Transformation zwischen Kamera und Projektor berechnet werden kann. Der Roboterarm besteht aus einer kinematischen Kette von Gelenk-Glieder Paaren, deren Transformationen durch die zu kalibrierenden kinematischen Parameter beschrieben werden. Das Verketten der Transformationen bildet das kinematische Modell, welches durch den Abgleich mit den aus dem strukturierten Licht gewonnenen Messposen abschließend identifiziert wird.
Zur Bewertung des entwickelten Ansatzes wird dieser simulativ und in realen Innenumgebungen experimentell untersucht.
Aktualisiert: 2022-08-29
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Eine Selbstkalibrierung erlaubt die automatische Bestimmung von Kameraparametern aus beliebigen Bildsequenzen und ist gerade für eine breite Markteinführung von Stereokameras von großer Bedeutung. Diese Arbeit liefert eine theoretisch fundierte Beschreibung der gesamten Verarbeitungskette einer stereoskopischen Selbstkalibrierung. Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wird anhand von Anwendungsbeispielen aus dem Fahrzeugbereich demonstriert.
Aktualisiert: 2021-02-11
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