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Die vorliegende Arbeit entstand wiihrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mit arbeiter am Fraunhofer-Institut fUr Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) , Stuttgart. Herrn Professor Dr. -Ing. Dr. h. c. mult. H. -J. Warnecke danke ich fiir seine wohl wollende Unterstiitzung und Forderung der Arbeit. Herrn Professor Dr. -Ing. Dr. h. c. H. -J. Bullinger danke ich fiir die Durchsicht der Arbeit und fiir die Ubernahme des Mitberichts. Allen beteiligten Mitarbeitern des Institutes danke ich fUr ihre freundliche Unterstiit zung. Besonderer Dank gebiihrt den Herren Dr. -Ing. Dipl. -Inform. W. M. Strommer, Dr. -Ing. E. Degenhart fUr die kritischen Diskussionen und anregende Kritik sowie den Herren Prof. Dr. -Ing. R. D. Schraft und Dr. -Ing. M. Schweizer fUr ihre Forderung. Stuttgart, im Juli 1997 lens-Giinter Neugebauer Inhaltsverzeichnis Seite 12 Abkiirzungen und Formelzeichen 15 1 Einleitung 15 1. 1 Problemstellung 16 Zielsetzung 1. 2 17 1. 3 Vorgehensweise 18 2 Stand der Technik 18 2. 1 Begriffe und Definitionen 19 2. 2 Ausgangssituation 19 2. 2. 1 Programmierverfahren im Oberblick 21 2. 2. 2 Eingabegeriite zur prozeBnahen Bahnprogrammierung 24 2. 2. 3 Verfahren und Geriite zur prozeBfernen Programmierung 2. 2. 4 Ein-und Ausgabegeriite zur graphischen Simulation 27 32 2. 3 Analyse der eingesetzten Geriite 2. 3. 1 Eingabegeriite zur prozeBnahen Programmierung 32 2. 3. 2 Eingabegeriite zur graphischen Simulation 33 35 2. 3. 3 Ausgabegeriite zur graphischen Simulation 3 Entwicklungsschwerpunkte und Anforderungen 37 3. 1 Foigerungen aus der Analyse der Ausgangssituation 37 38 3.
List of contents
1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Zielsetzung.- 1.3 Vorgehensweise.- 2 Stand der Technik.- 2.1 Begriffe und Definitionen.- 2.2 Ausgangssituation.- 2.2.1 Programmierverfahren im Überblick.- 2.2.2 Eingabegeräte zur prozeßnahen Bahnprogrammierung.- 2.2.3 Verfahren und Geräte zur prozeßfernen Programmierung.- 2.2.4 Ein- und Ausgabegeräte zur graphischen Simulation.- 2.3 Analyse der eingesetzten Geräte.- 2.3.1 Eingabegeräte zur prozeßnahen Programmierung.- 2.3.2 Eingabegeräte zur graphischen Simulation.- 2.3.3 Ausgabegeräte zur graphischen Simulation.- 3 Entwicklungsschwerpunkte und Anforderungen.- 3.1 Folgerungen aus der Analyse der Ausgangssituation.- 3.2 Allgemeine Anforderungen an die Bewegungsprogrammierung.- 3.3. Anforderungen an das prozeßnahe Programmiersystem.- 3.4. Anforderungen an das prozeßferne Programmiersystem.- 4 Entwicklung der Bedienstation.- 4.1 Vorauswahl der Ein-und Ausgabegeräte.- 4.2 Eingabekonzept zur Bahnprogrammierung durch Bewegungsvorgabe.- 4.2.1 Festlegung des Funktionsumfangs.- 4.2.2 Modifikation der Eingabebewegungen.- 4.3 Bedienstation zur prozeßnahen Programmierung.- 4.4 Bedienstation für die prozeßferne Programmierung.- 4.4.1 Auswahl der Ein-und Ausgabegeräte.- 4.4.2 Festlegung des Bedienkonzeptes.- 5 Mathematische Herleitung der Bewegungs- und Steuerungsahläufe.- 5.1 Verfahren zur prozeßnahen Bahnprogrammierung.- 5.2 Verfahren zur Steuerung des Sichtvektors in der Simulation.- 5.3 Verfahren zur direkten Bewegungsvorgabe eines Roboters in der Simulation.- 6 Entwicklung des graphischen Simulationssystems.- 6.1 Schnelles Darstellungsverfahren durch Modellvereinfachung.- 6.2 Navigation in der graphischen Simulation.- 7 Realisierung der Bedienstation.- 7.1 Beschreibung und Konfiguration der Systemkomponenten.- 7.2 Hardwarearchitektur zur prozeßnahen Programmierung.- 7.3 Hardwarearchitektur zur prozeß fernen Programmierung.- 7.4 Software-Realisierung.- 7.4.1 Software für die prozeßnahe Programmierung.- 7.4.2 Software für die prozeßferne Programmierung.- 8 Erprobung der Mensch-Maschine-Schnittstellen.- 8.1 Erprobung im prozeßnahen Betrieb.- 8.2 Erprobung im prozeßfernen Betrieb.- 8.3 Erprobung des Renderers.- 8.4 Diskussion der Ergebnisse.- 9 Zusammenfassung und Ausblick.- 10 Literaturverzeichnis.
