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In dieser Arbeit wird eine kombinierte Makro-Mikro-Kinematik entwickelt, die die Vorteile der Makro-Kinematik (großes Volumen) und der Mikro-Kinematik (hohe Genauigkeit) vereint. Der Fokus liegt auf einem Handhabungssystem, das hochgenaue Positionierungen in einem großen Arbeitsbereich ermöglicht. Die Makro-Positionierung wird von einem µKRoS316-Roboter übernommen, dessen Positionsabweichung durch einen mit Piezoaktoren angetriebenen XYZ-Stelltisch ausgeglichen wird. Die Genauigkeit des Systems hängt von den einzelnen Komponenten ab, die zunächst optimiert werden. Zu den Maßnahmen zur Minimierung der Positionsabweichungen gehören die Ausstattung des Roboters mit einer neuen Steuerung, die Modellierung und Identifikation zur besseren Regelung der Gelenkwinkel sowie die Anpassung der Regelparameter an das reale System. Im mikro-kinematischen Bereich wird ebenfalls optimiert, indem eine Modellierung und Reglerauslegung des Piezotischs durchgeführt wird. Für die Inbetriebnahme des Gesamtsystems wird die Position des Roboters über ein externes Messsystem erfasst. Eine Kamera mit telezentrischem Objektiv bestimmt die Position des Roboterendeffektors anhand von Markern und übermittelt die Sollposition an den Piezotisch. Zudem wird ein Werkzeug und ein Adapter zur Verbindung von Roboter und Piezotisch entworfen. Abschließend wird das Gesamtsystem getestet, wobei die Genauigkeit in beiden Fällen verbessert wird.
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Modellierung, Identifikation und experimentelle Validierung einer Makro-Mikro-Kinematik zur Mikrobearbeitung, Christian Pape
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- 2011
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