Strategien zur On-Line Bahnplanung bei Robotern mit 3D-Konturfolgesensoren

Die vorliegende Dissertation entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universität München. Den Herren Professoren Dr. -Ing. Joachim Milberg und Dr. -Ing. Gunther Reinhart, den Leitern dieses Instituts, gilt mein besonderer Dank für die langjährige gute und vertrau­ ensvolle Zusammenarbeit sowie für die wertvollen Hinweise und Anregungen. Herrn Prof. Dr. -Ing. Klaus Feldmann, dem Leiter des Lehrstuhls für Fertigungsautomati­ sierung und Produktionssysternatik der Universität Erlangen-Nürnberg, danke ich sehr herzlich für die Übernahme des Korreferates und das meiner Arbeit entgegen gebrachte Interesse. Schließlich möchte ich mich bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts, insbesondere den Kollegen der "Lasercrew", sowie allen Studenten und Freunden, die mich bei der Erstellung dieser Arbeit unterstützt haben, recht herzlich bedanken. München, im Dezember 1995 Wilhelm Trunzer Meinen Eltern Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Stand der Technik bei der sensorgestützten Roboterbahnbearbeitung 4 3 Sensorsysteme zur Erzeugung von Bewegungsinformation 10 3. 1 Komponenten des Gesamtsystems 10 3. 2 Anordnung der Komponenten 11 3. 3 Anforderungen an ein System zur 3D-Konturverfolgung 13 3. 3. 1 Anforderungen an das Sensorsystem 13 3. 3. 1. 1 Anforderungen an den Sensorkopf 13 3. 3. 1. 2 Anforderungen an Sensorrechner und Sensorsystem 15 3. 3. 2 Anforderungen an das Robotersystem 17 3. 3. 2. 1 Anforderungen an die Roboterrnechanik 18 3. 3. 2. 2 Anforderungen an die Robotersteuerung 19 3. 4 Physikalische Prinzipien 20 3. 4. 1 Nicht-optische Sensoren 22 3. 4.