Planungs- und Steuerungssystem für die Mikromontage mit Mikrorobotern

Beim Einsatz von Robotern zur Handhabung von kleinsten Bauteilen tritt eine Vielzahl von Problemen auf, die spezifisch für die Mikrohandhabung sind. Dies sind beispielsweise Probleme, die sich durch den Einsatz von Mikroskopen ergeben, Handhabungsprobleme von Bauteilen durch Oberflächenkräfte und Genauigkeitsprobleme. Diese Probleme der Mikromontage müssen im Mikromontagesystem durchgängig von der Montageplanung über die Steuerung bis zur Hardware berücksichtigt werden. Ein vielversprechender Ansatz ist der gleichzeitige Einsatz von mehreren mobilen Mikrorobotern, die über externe Sensorik geregelt werden. Dieser Ansatz erfordert jedoch ein Steuerungssystem, das modular und flexibel ist und hohen Echtzeitanforderungen genügt. Diese Arbeit stellt einen solchen durchgängigen Ansatz für ein Planungs- und Steuerungssystem für die Mikromontage vor. Der auch auf andere Montagesysteme übertragbare Montageplaner optimiert die Montagefolgen so, dass zu jeder Zeit nicht nur die Beobachtbarkeit der Montageschritte durch eine Kamera gewährleistet ist, sondern auch dass keine Teilmontagen erfolgen, bei denen Skalierungseffekte dominieren. Zur Durchführung der Montagepläne mit mehreren mobilen Mikrorobotern wird ein spezieller Interpreter vorgestellt. Für die Modellierung der Steuerung wurden die physikalischen Stationskomponenten als endliche Automaten abstrahiert. Um das dynamische Verhalten dieser Automaten und damit der Objekte während einer Montage zu untersuchen, wurde ein Formalismus aufgestellt, der es erlaubt, von der Beschreibung der auftretenden Objektwechselwirkungen eine Simulation und damit einen formalen Beweis der Verklemmungsfreiheit der Objektkopplung automatisch zu generieren.