Parallele Seilroboter

Mit Hilfe paralleler Seilroboter ist es möglich, große Beschleunigungen eines Endeffektors in einem - im Vergleich zu seriellen Robotern - sowohl großen als auch flexiblen Arbeitsraum zu erzeugen. Weiterhin bieten sie durch ihre nachgiebige Struktur viele Möglichkeiten im Bereich Logistik, Fertigung sowie Mensch-Roboter-Kollaboration.

Diese Kollaboration kann zusätzlich gefördert werden, indem der Endeffektor des Seilroboters ausschließlich nach oben abgespannt ist. Einzelne Module  des Seilroboters - bestehend aus einem Antrieb und der Kabeltrommel, mehreren Seilrollen und Seilen - können variabel in einem konvexen Gebiet befestigt werden, um einen aufgabenspezifischen Arbeitsraum aufzuspannen und eine Rekonfigurierbarkeit zu gewährleisten.

Die großen Herausforderungen unserer Arbeit liegen sowohl im Bereich der Mess- als auch der Regelungstechnik. Mit Hilfe geeigneter Identifikationsstrategien wird die Lage der Seilaustrittspunkte nach einer geometrischen Rekonfiguration automatisiert bestimmt, um infolgedessen eine präzise Positionsregelung des Endeffektors vornehmen zu können. Dabei spielen Störungen wie Reibung oder Rauschen von Messeinrichtungen und Aktoren eine tragende Rolle und müssen angemessen kompensiert werden.

Weiterhin wird zur Messung der absoluten Endeffektorposition im Raum ein Multi-Lasertracker verwendet, welcher zudem zur echtzeitfähigen Regelung eingesetzt wird. Auf diese Weise ist eine hochpräzise Positionierung der Endeffektorposition des Seilroboters möglich.

Smart Control Systems

Die Güte einer präzisen und dynamischen Regelung eines technischen Systems steht und fällt mit einer guten Modellbildung. Durch das Zusammenspiel von Steuerung und Regelung ist es auf diese Weise möglich, sehr gute Regelergebnisse zu erzielen. Häufig können die „letzten Prozent“ jedoch nur unter hohem Zeit- und Arbeitsaufwand erreicht werden, da die Modellierung und Identifikation der Strecke häufig hohen Nichlinearitäten unterliegt. Lernende Ansätze sollen dabei helfen, Reglerparameter sowohl open- als auch closed-loop in situ zu verbessern.

Meine grundsätzlichen Forschungsschwerpunkte sind...

• Seilrobotik
• Parameteridentifikation
• modellbasierter Reglerentwurf
• laserbasierte Messtechnik
• Lernende Regelansätze

Eine Auflistung meiner Publikationen finden Sie  hier.