Zeitoptimale Bahnplanung

[nickll]

Hallo zusammen,
ich beginne gerade mit meiner Diplomarbeit zum Thema "Generierung von zeitoptimalen Bahnen im 2D-Raum mit Industrierobotern".
Ziel der Arbeit ist es eine möglichst schnelle Bewegung von einem Pick zu einem Dropplatz zu berechnen.
Dabei kann es sein dass ein Hindernis umfahren werden soll. Die Kinematik des Roboter muss dabei nicht berücksichtigt werden.
Das ganze ist auf 2D beschränkt.
Kennt jemand Literatur oder Webseiten die sich mit diesem Thema beschäftigen?
Ich lese hier gerade "Principles of Robot Motion". Das Buch beschäftigt sich aber leider generell mit dem Bahnplanungsproblem und setzt außerdem ein sehr hohes mathematisches Grundwissen voraus. Ebenfalls vermisse ich dort praxisnahe Beispiele.
Vielleicht kennt sich ja jemand näher mit dem Thema aus.

[ogni42]

Wirf mal einen Blick auf die Seiten des WZL der RWTH. Vielleicht findest Du da was.

[SprinterSB]

:-k Scheint mir ne Extremalaufgabe zu sein? Eklig sind die Randbedingungen (merke: Randbedingungen sind *immer* eklig).

Die Dimension dürfte ziemlich egal sein, zumindest für die Theorie. Schau die mal unter Variationsrechnung (http://de.wikipedia.org/wiki/Variationsrechnung) (nicht abschrecken lassen). Populär ist ein verkleichbares Problem, wo man auch mit Beschleunigungen zu tun hat und die "schnellste" Bahnkurve finden will: Die Brachistochrone (http://de.wikipedia.org/wiki/Brachistochrone).

[nickll]

Danke Euch, dann werde ich mir die Sachen mal zu Gemüte führen ;-)

[SprinterSB]

Wesentlich für die Antwort auf die Frage ist, was ein "Roboter" ist. Also wie dieser modelliert wird. Und natürlich auch, wie die Arbeit orientiert sein soll: Eher eine Grundlagenarbeit mit selber was erarbeiten oder eher Zusammentragen und Recherche von vorhandenen Methoden.

[jeffrey]

hi,
schau mal hier, ist eigntlich recht gut verständlich.
http://www.mecha.uni-stuttgart.de/Lehre/downloads/vorl_opti/SkriptOptimierung2004.pdf
Für Matlab gibt es snopt, um es mit direkter kollokation zu lösen.
ich hab da mal was ähnliches gemacht, ich häng es mal an, vielleicht hilft´s
mfg jeffrey

[nickll]

Danke Jeffrey,
ich werds mir mal anschauen.

@SprinterSB:
ein Roboter ist in meinem Fall eine Anzahl von Achsen (2-6), deren Kinematik über einen speziellen IEC-61131 Baustein berechnet wird. D.h. ich brauche mir keine Gedanken über Vorwärts-, Rückwärtskinematik zu machen.
Letzendlich soll das Ganze in die Entwicklungsumgebung EPAS von Elau (ähnlich wie CodeSys von 3S) integriert werden.
Der Benutzer soll praktisch nur Start-, Zielkoordinaten und evtl. Störkanten angeben.
Durch diese Informationen soll ich dann versuchen einen kollisionsfreien und zeitoptimalen ("schnellster Weg") Bahnverlauf finden.

[dwod]

Hi,

nur soviel: Von der Kinematik hängt aber auch die Zeit der Bewegung ab z.B. ob du linear oder mit Joints fährst. Fährst du mit joints, hast du das Problem des Überschleifens, kommst aber schneller zum Ziel.

Gruss

Wolfgang

[nickll]

Hi auch,
das mit den verschiedenen Bewegungen (Linear, PTP, Spline,...) ist mir klar. Da aber bspw. nicht immer eine PTP-Bewegung möglich ist, soll die für die im jeweiligen Anwendungsfall vorgegebenen Rahmenbedingungen, (z.B. Störkanten) eine möglichst zeitoptimale Bahn gefunden werden.
Bezüglich der Kinematik meinte ich damit eigentlich dass ich bspw. Koordinaten am TCP nicht noch extra in Achswinkeln umrechnen muss, da dies von einem fertigen Baustein bereits gelöst wird.

[Richard1981]

Hi,

Ich arbeite zur Zeit an einem ähnlichen Problem. Bist du hier damals weitergekommen?