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By Hans-Georg Lauffs

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissen­ schaftlicher Mitarbeiter am Laboratorium fUr Werkzeugmaschinen und Be­ triebslehre der Rheinisch-Westfalischen Technischen Hochschule Aachen. Herrn Professor Dr. -Ing. M. Week, dem Leiter des Lehrstuhls fUr Werk­ zeugmaschinen, danke ich fUr seine vielfaltigen Anregungen, seine Un­ terstlitzung und groBzligige Forderung, die die AusfUhrung dieser Arbeit ermoglichten. Weiterhin danke ich Herrn Professor Dr. -Ing. P. Drews fUr die eingehen­ de Durchsicht der Arbeit sowie die Ubernahme des Korreferats. Darliber hinaus mochte ich mich bei allen herzlich bedanken, die mich durch ihre Hilfsbereitschaft bei der DurchfUhrung und Durchsicht der Ar­ beit unterstlitzt haben. Dieser Dank gilt besonders den Herren Dr. -Ing. F. WeiB, Dr. -Ing H. Schonbohm und Dipl. -Ing. W. Fischer. -VI- Inhaltsverzeichnis Seite Formelzeichen m 1. Einleitung 1 2. Industrierobotersysteme four 2. 1 Bauformen, Arbeitsraume und Kinematik four 2. 2 Steuerungen 7 2. 2. 1 Koordinatentransformation eight 2. 2. 2 Bewegungssteuerung eleven 2. 2. three Sensoreingriff 12 2. three Programmierverfahren thirteen 2. three. 1 ProzeBnahe Programmierung 14 2. three. 2 ProzeBferne Programmierung 17 2. three. three Hybride Programmierung 18 three. Zielsetzung und Aurgabenstellung 19 four. Bedienelemente zur Bewegungsprogrammierung 21 four. 1 Klassifizierung manueller Bedienelemente 22 four. 2 Genauigkeitsanforderungen an Bedienelemente 24 four. three Bedienelemente-Bauarten 26 four. three. 1 3-D-SteuerknUppel 26 four. three. 2 Kraft-Momenten-Sensoren 27 five. BewegungsfLihrung mit Kraftvorgabe 31 five. 1 Kraftgegenkopplung 31 five. 2 KraftrUckfUhrung auf das Bedienelement 35 6. cellular Bediengerate zur BewegungsfLihrung 38 6. 1 Verfahren zur berUhrungslosen Orientierungserfassung 39 6. 1.

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55 - Auch elektrische Wechselstrome bleiben ohne EinfluB, solange sich ihre Frequenz von der des Magnetfeldes unterscheidet. Von Nachteil ist, daB das Magnetfeld kUnstlich aufgebaut werden muB. 1 Aufbau eines magnetischen Wechselfeldes Wenn Magnetjoche zur Formung homogener FeldverUiufe nicht einsetzbar sind, werden homogene magnetische Felder oft durch sog. HelmholtzSpulenpaare (BUd 6-17) erzeugt. Das Feld zwischen den beiden Spulen Bild 6-17: HelmholtzSpulenpaar kann in einem eingeschrankten Bereich als homogen angesehen werden.

Kapitel 6) zu achten. Abweichungen von 10° werden yom Programmierer meist unbemerkt korrigiert; Winkelfehler tiber 30° machen sich dagegen storend bemerkbar. 3 Bedienelemente - Bauarten Eine Vielzahl manueller Bedienelemente zur Positions- und Bewegungseingabe findet sich an interaktiven Computergrafiksystemen . Die bekanntesten, zweidimensional arbeitenden Eingabeelemente sind das Digitalisiertablett, der "Joystick" und die "Maus" mild 4-4). Digitalisiertablelt Joystick Bild 4-4 : 2-D-Eingabegerate interaktiver Computergrafiksysteme Wahrend das Digitalisiertablett zur Eingabe absolute Positionswerte vorgesehen ist , erfaBt die Maus Positionsanderungen relativ zu der Stelle , an der sie auf eine Unterlage gesetzt wird.

Dieses Feld induziert in den zwei orthogonalen Spulen der Kreuzrahmenantenne Wechselspannungen, aus deren Amplitudenverhaltnis sich die Orientierung des Bediengerates gegenUber dem Wechselfeld errechnen laBt. B, I , '. I ... \ j ," Bild 6-16: induktive Orientierungserfassung Durch hartmagnetische Korper verursachte statische Storfelder haben keinen EinfluB auf die Winkelmessung, da sie keine Spannungen induzieren. - 55 - Auch elektrische Wechselstrome bleiben ohne EinfluB, solange sich ihre Frequenz von der des Magnetfeldes unterscheidet.

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