UR3 Roboter spielt Schach

Autor: Jörn-Hendrik Beleke
Betreuer: Prof. Dr. Mirek Göbel & Marc Ebmeyer → zurück zur Übersicht: Praktikum Produktionstechnik

Einleitung

Das Projekt "UR3 spielt Schach" wurde entwickelt, um die Fähigkeiten eines UR3-Roboters in der präzisen Handhabung und Steuerung zu demonstrieren. Ziel war es, den Roboter zu programmieren, um eigenständig Schachzüge auszuführen, basierend auf vorgegebenen Befehlen. Obwohl das Projekt nicht vollständig abgeschlossen wurde, bietet es wertvolle Erkenntnisse und eine solide Basis für zukünftige Arbeiten. Es wurden unter anderem Erkenntnisse des Projekts Schachspiel mittels kollaborierendem UR-Roboter unter ROS genutzt.

Ziel des Projekts

• Primäres Ziel: Programmierung eines UR3-Roboters, der Schachfiguren greift und bewegt.
• Sekundäre Ziele:
  • Verstehen und Implementieren der RoboDK-Software in Kombination mit Python.
  • Entwicklung von Algorithmen zur Steuerung des "RG2 Gripper" Greifers.
  • Simulation und Optimierung der Roboterbewegungen.

V-Modell

Zur systematischen Umsetzung des Projekts wird das V-Modell als Vorgehensweise herangezogen (Abb. 1). Dieses Modell stellt sicher, dass sämtliche erforderlichen Schritte, die für die erfolgreiche Durchführung eines Projekts notwendig sind, konsequent umgesetzt werden.

Die Organisation und Verwaltung der erstellten Dokumente erfolgt mithilfe der Software TortoiseSVN. Im Folgenden werden die jeweiligen Dokumente, passend zu den einzelnen Phasen des V-Modells, als Download-Links bereitgestellt.

Anforderungsdefinition

Die Anforderungsdefinition wurde in zwei Teile getrennt.

Funktionale Anforderungen

1. Präzision: Der Roboter muss die Schachfiguren sicher, ohne Kollisionen greifen und bewegen können.
2. Reaktionszeit: Der Roboter muss innerhalb von 5 Sekunden auf einen neuen Schachzug reagieren.
3. Sicherheit: Der Roboter muss sicher betrieben werden und darf keine gefährlichen Bewegungen durchführen, die Benutzer gefährden könnten.
4. Benutzerfreundlichkeit: Die Interaktion mit dem System muss einfach und intuitiv sein, ohne dass umfangreiche Programmierkenntnisse erforderlich sind.

Nicht-Funktionale Anforderungen

1. Zuverlässigkeit: Der Roboter und die Software müssen stabil arbeiten und auch bei längeren Schachpartien ohne Unterbrechungen funktionieren.

1. Wartbarkeit: Der Code und die Hardware sollten so gestaltet sein, dass sie leicht aktualisiert, erweitert oder repariert werden können.

Fuktionaler Systementwurf

Der Funktionale Systementwurf wurde in Powerpoint mit Piktogrammen und einem Foto erstellt (siehe Abbildung 1.).

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  Abbildung 1

Technischer Systementwurf

Der Technische Systementwurf wurde über den „PAP Designer“ erstellt (siehe Abbildung 2.).

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  Abbildung 1

Komponentenspezifikation

Hardware: UR3-Roboter: Ein kollaborativer Roboterarm von Universal Robots, geeignet für präzise Bewegungen.

Greifer: Der RG2 Gripper von OnRobot.

Schachbrett und Figuren: Das Elektronische Schachbrett von Digital Games Technology (DGT)"