Robotik und Automatisierung

Diese Seite beleuchtet die Projekte und Vorhaben im Bereich und gleichnamigen Labor "Robotik und Automatisierung".

Einführung

Im Labor und Technologiebereich "Robotik und Automatisierung" wird mit Industrierobotern gearbeitet. Die Themen sind z. B.:

• Steuerung von Robotern mit Hilfe menschlicher Gesten
• Kraftregelung
• Kollaborierende Roboter, d. h. Zusammenarbeit von Mensch und Roboter
• Klassische Montage- und Handhabungsaufgaben (z. B. "Pick-And-Place"), auch unterstützt durch Kamera+Bilderkennung
• CNC-Fräsen, 3D-Drucken
• Steuerung und Regelung der Roboter durch SteuerungsPC mit RoboDK/Matlab/u. a.

Der Abschnitt Projekte zeigt bereits erfolgte oder in Arbeit befindliche Projekte.

Ausstattung

Stand 08.11.2019: Das Labor und der Bereich "Robotik und Automatisierung" befindet sich noch im Aufbau. Im Endausbau sind die im Folgenden dargestellten Roboter alle montiert, verkabelt und per PC ansteuerbar.

• Kollaborierende Roboter UR3 und UR10 von Universal Robots
• Roboterstation ABB IRB1400 M98
• Industrieroboter ABB IRB2400
• Delta-Picker-Roboter von Omron/Adept Quattro s650 und s650H

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  ABB IRB2400

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  ABB IRB1400

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  Universal Robots UR3

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  Universal Robots UR10

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  Delta-Roboter

Projekte

Alle Projekte im Bereich "Robotik und Automatisierung" werden in dieser Kategorie aufgelistet. Ein Auszug zeigt die folgende Aufzählung.

• Masterarbeit N. Betten 2025: "Inbetriebnahme des Roboterarms Franka Emika Panda, Demonstration der unterschiedlichen Ansteuerungsmöglichkeiten und Entwicklung einer spannenden Robotikanwendung"
• Bachelorarbeit L. Berntzen 2025: "Weiterentwicklung der Ansteuerung eines 3D-Druck-Systems auf Basis des 4-Achs-Parallel-Roboters ”Adept Quattro s650H”
• Projektarbeit Lütkemeyer 2025: "UR3 Roboter zeichnen lassen – Entwicklung einer „Etch-A-Sketch“ - Ansteuerung"
• Bachelorarbeit D. Gosedopp 2023: "Konzeption und Entwicklung einer Kraftregelung für einen UR10-Gelenkarmroboter auf Basis der internen Schätzung des Kraftvektors am Werkzeugmittelpunkt"
• Bachelorarbeit J. Asadi 2021: "Entwicklung eines Fused-Filament-Fabrication-3D-Druckers auf Basis des Industrie-Delta-Roboters Omron Quattro s650h"
• Masterarbeit Schäfer 2021: Inbetriebnahme_eines_UR-10_Roboters_mit_ROS
• Bachelorarbeit Theine 2021: Aufbau der Sicherheitstechnik und Inbetriebnahme der ABB-Industrieroboter
• Praxissemester J. Asadi 2020: Aufbau und Inbetriebnahme eines Industrie-Delta-Roboters Omron Quattro s650h
• Projekt im GPE-Praktikum Mucaj/Pinter 2019: Ansteuerung_des_UR3_Roboters_mit_Matlab_und_URSim_mittels_Realtime_Schnittstelle
• Projekt im GPE-Praktikum Brölemann/Katz 2019: Inbetriebnahme_eines_vier-achsigen_Hochgeschwindigkeits-Delta_Roboter_zur_Sortierung_von_Objekten
• Bachelorarbeit J. Gosedopp 2017: Ansteuerung als CNC-Maschine, z. B. zum "Roboterfräsen". Hier wird mit einem UR10-Roboter unter Verwendung von RoboDK der Roboter mit g-Code angesteuert. Der Verlauf ist auf der verlinkten Seite genau erläutert.
• Bachelorarbeit Penner 2017: "Gestengesteuerte Fernbedienung eines UR10-Roboters unter Nutzung einer 3D-Kamera und Bilderkennungsalgorithmen"
• Projektarbeit J. Gosedopp 2016: "Ansteuerung eines Knickarmroboters zur Bewältigung von CNC-Aufgaben", u. a. mit CNC-Schreiben mit einem UR3-Roboter, Ansteuerung über RoboDK und Matlab.

Intelligente und flexible Ansteuerung von Robotern

RoboDK

In der Software RoboDK ist es möglich, Roboter-Konfigurationen wie im Bild dargestellt zu erstellen und damit dann beliebige CNC-Aufgaben zu planen und auszuführen.

Zweiarmrobotersystem UR10 in RoboDK

Eine tolle Anwendung dieser Technik zeigt das Projekt Roboterfräsen.

Matlab

Die Software Matlab wurde im Projekt "Gestengesteuerte Fernbedienung eines UR10-Roboters" verwendet, um per Kinect-Kamera erkannte Positionen menschlicher Arme auf einen Roboter zu übertragen.

Sehr empfehlenswert für Matlab ist die "Robotics Toolbox" von Peter Corke, mit der es möglich ist, Roboter in Matlab zu modellieren und alle Bewegungen zu simulieren. Besonders interessant ist die dort verfügbare inverse Berechnung der Kinematik, d. h. von Soll-Werkzeugkopf-Koordinaten werden alle Gelenkwinkel des konfigurierten Roboters berechnet.

Dieser Artikel zeigt, wie über Matlab mit Hilfe der Robotics Toolbox ein UR-Roboter angesteuert werden kann.

Robot Operating System ROS

Mit dem Robot Operating System können alle Formen von Robotern angesteuert werden. Die Spanne reicht vom autonom fahrenden Fahrzeug bis hin zum Industrieroboter.

• Inbetriebnahme eines UR-10 Roboters mit ROS
• Objekterkennung mit ROS und einer Kinect v2 Kamera
• Inbetriebnahme der Schunk WSG-50 Greifer