Ein Beitrag zur modularen Modellierung und Regelung redundanter Robotersysteme

Die vorliegende Dissertation befasst sich mit modular zusammengesetzten, rekonfigurierbaren, redundanten Robotersystemen. Dabei wird speziell auf jene Aspekte eingegangen, welche sich durch den modularen Aufbau der Roboter ergeben und entsprechende Methoden der Modellbildung und Regelung aufgezeigt. Der Fokus liegt auf dezentralen und rekursiven Verfahren, um die Modularität des Aufbaus in der Beschreibung der kinematischen und dynamischen Zusammenhänge nicht aufgeben zu müssen. Vertiefend werden für die elastischen Getriebe in den Gelenken, welche Verschiebungen am Endpunkt des Roboters verursachen, rekursive modellbasierte Verfahren zur Kompensation gezeigt. Dazu zählen sowohl eine rekursive Auflösung der flachen Parametrierung, sowie die Möglichkeit der rekursiven Berechnung der quasistatischen Kompensationsterme. Für die Anwendung solcher modularer Roboter in dem Bereich der Servicerobotik werden außerdem verschiedene Verfahren der Nachgiebigkeitsregelung untersucht.