In dieser Diplomarbeit sollen unterschiedliche Regelungsstrategien auf einenm am Institut für Robotik vorhandenen 5-Achsen Roboter der Firma Quanser getestet werden.
Ein wesentlicher Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Modellierung des Roboters, im speziellen des Endeffektors. Hierbei soll die Projektionsgleichung für Subsysteme zu Einsatz kommen. Die Roboterparamter sollen zunächst abgeschätzt und anschließend identifiziert werden.
Danach sollen unterschiedliche nichtlineare Regler (z.B. Computed Torque) entworfen und getestet werden. Hierzu ist es notwendig einen nichtlinearen Winkelgeschwindigkeitsbeobachter zu designen (z.B. Luenberger-Beobachter). Weiters soll versucht werden die Reibung mittels eines Störbeoachters zu erfassen und gegebenenfalls zu kompensieren. Dieser Arbeitsteil soll immer im Wechsel zwischen Simulation in Simulink und Versuche am realen Roboter erfolgen, um entsprechende Aussagen über die Qualität der Regelung tätigen zu können.
Zusätzlich soll eine Kraftregelung am realen Roboter enworfen werden. Am Roboterendeffektor wird ein Federtaster befestigt, und der Roboter soll eine vorgegebene Kontur kraftgeregelt so nachfahren, dass sich der Federtaster immer senkrecht auf die abzufahrende Oberfläche befindet. Ziel dieser speziellen Art der Kraftregelung (welche in der Praxis vorallem bei Nährobotern in der Flugzeugindustrie zum Einsatz kommt) ist es, Aussagen über die Qualtiät der Bahn- und Kraftregelung treffen zu können.