Grundlagen

• Es lassen sich folgende Bewegungstypen unterscheiden:
  • Greifen bzw. Loslassen eines Objektes: Auswahl eines sicheren Griffes d.h. Bestimmung einer geeigneten geometrischen Relation der Greiffinger zum gegriffenen Objekt; Dabei sind Kollisionen zu vermeiden.
  • Anrückbewegung bzw. Abrückbewegung des Greifers: Planung der Bewegung, um Greiffinger entsprechend zu positionieren und zu orientieren; Dabei sind Kollisionen zu vermeiden.
  • Anrückbewegung bzw. Abrückbewegung des Greifers mit gegriffenem Objekt: Kollisionen sind zu vermeiden.
  • Verbinden des gegriffenen Objektes mit anderen Objekten: Verwendung sensorüberwachter und/oder sensorgeführter Bewegungen.
  • Transferbewegung des Greifers ohne/mit gegriffenem Objekt: höhere Ausführgeschwindigkeit und geringere Genauigkeitsanforderungen.
• Interne Nebenbedingungen des Greifvorganges (I):
  1. Gültigkeit des Griffes: Überlappung zwischen den Greifmerkmalen des zu greifenden Objektes und den Greifmerkmalen der Greiffinger.
  2. Kollisionsfreiheit eines Griffes: keine Kollisionen zwischen Greifer und gegriffenem Objekt.
  3. Zugänglichkeit eines Griffes: Griff ist für den Greifer kollisionsfrei zu erreichen.
• Externe Nebenbedingungen (E):
  1. Kollisionsfreie Anrückbewegung des Greifers: keine Kollisionen zwischen Roboterarm, Greifer, Objekt, Arbeitsfläche.
  2. Kollisionsfreie Abrückbewegung des Greifers: s.o.
  3. Berücksichtigung der Roboterkinematik: selektierte Griff muss im Arbeitsraum des Roboters liegen und zugehörige Trajektorien durch Roboter abfahrbar.
  4. Stabilität des Griffes: die relative Lage und Orientierung des zu greifenden bzw. gegriffenen Objektes zum Greifer ändert sich während Greif- und Transferbewegung nicht.
  5. Stabilität der Szene: Abrückbewegung des Greifers sollte die Stabilität der Szene nicht beinflussen.
  6. Aufgabenabhängigkeit eines Griffes: Wählen eines zur Aufnahme- und Ablagekonfiguration des zu greifenden Objektes kompatiblen Griffes. Evtl. Konsequenzen:
     • Kann kein Griff bestimmt werden $\rightarrow$ geeignete Umgreifsequenz
     • Erfordert ein Griff die Ausübung von Prozesskräften und -momenten, so muss ein entsprechend kompetenter Greifer gewählt werden.
• Planungsschritte zur Generierung von Greifoperationen:
  • Siehe Folie 17: Kreislauf: Griffanalyse $\rightarrow$ interne und externe Nebenbedingungen $\rightarrow$ Griffsynthese $\rightarrow$ Griff $\circlearrowright$
• Fingerspitzengriff-Modell:
  • Vereinfachung der Algorithmen zur Synthese möglicher Griffe, da nur I1 bestimmt werden muss.
  • Nachteil: Nichtbeachtung fundamentaler Nebenbedingungen I2 und I3
• Fingerspitzenkontakte mit der Oberfläche (man unterscheidet verschiedene Kontakte unter folgenden Annahmen):
  • Punktkontakt ohne Reibung: Kraft wirkt ausschliesslich normal zur Fläche.
  • Starrer Punktkontakt mit Reibung: Kraft wirkt sowohl normal als auch tangential zur Fläche. Beide Kräfte über das Coulombsche Reibungsgesetz miteinander verknüpft.
  • Nichtstarrer Punktkontakt mit Reibung: Kraft wirkt sowohl normal als auch tangential zur Fläche.