Autonomer Mobiler Roboter mit Scara-Armeinheit

Autonome Mobile Roboter sind heutzutage schon vielfältig im Einsatz. Ob zum Reinigen von Flughäfen, zum Transport von Gütern oder zum Erkunden fremder Planeten, sie alle haben gemein, dass sie autonom agieren und reagieren müssen. Die Modellierung dieses nichtholonomen Roboters welcher von der Kon.guration einem konventionellen Automobil entspricht erfolgt mit Hilfe der Projektionsgleichung in Subsystemdarstellung. Der große Vorteil der Projektionsgleichung liegt darin, dass die nichtholonomen Bindungen implizit in diesem System enthalten sind. Weiters ist das Verfahren sehr.exibel bei der Wahl der Referenzkoordinatensysteme. Die SCARA-Armeinheit (SCARA = Selective Compliance Assembly Robot Arm) wird in vertikaler Lage als Manipulator angebracht. Hier sieht man den Vorteil der Projektionsgleichung in Subsystemdarstellung, da ohne großen Rechenaufwand beliebig viele weitere Arme hinzugefügt werden können. Die Bewegungsgleichung wird in den Zustandsraum transformiert und mittels einer nichtlinearen Zustandsrückführung eingangs-/ausgangslinearisiert. Mit Hilfe eines diesem linearisierten System überlagerten linearen Reglers kann das Gesamtsystem geregelt werden. In diesem System übernimmt die Steurung bzw. Regelung eine Embedded- Computer Plattform, die über das Echtzeitsystem RT-Linux angesteuert werden soll. Natürlich muss hierbei gewährleistet werden, dass die Rechenzeit der Plattform den Anforderungen der Sensoren, der Pfadplanung und der Regelung gerecht wird. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)