Projekte

Ganymed

Portabler absolut genauer Industrieroboter mit arbeitsraumumspannender Just-In-time-Kalibrierung (Ganymed)

Programm: KMU-innovativ: Produktionsforschung
Bekanntmachung: KMU-innovativ (bis 2015)
Wettbewerb: 05. Runde, Stichtag 15.10.2009

Kurzbeschreibung:
Das Problem der unzureichenden Absolutgenauigkeit von Industrierobotern wird seit ca. 15 Jahren in verschiedenen Quellen als wesentlicher Grund dafür genannt, daß Roboter in Präzisionsanwendungen bislang nur eingeschränkt einsetzbar sind. Das Ziel von Ganymed war die Realisierung eines qualitativ neuen, absolutgenauen Roboters.

www:
https://www.tib.eu/de/suchen/id/TIBKAT%3A771028288/Ganymed-Projekt-Endbericht-Portabler-absolutgenauer/

Projektdauer: 01.04.2010 − 30.06.2012

Ansprechpartner bei PTKA:
Dipl.-Ing. Thomas Rosenbusch
Telefon: +49 721 608-25273
E-Mail: thomas.rosenbusch@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Das Problem der unzureichenden Absolutgenauigkeit von Industrierobotern wird seit ca. 15 Jahren in verschiedenen Quellen als wesentlicher Grund dafür genannt, daß Roboter in Präzisionsanwendungen bislang nur eingeschränkt einsetzbar sind .
Die Wiederholgenauigkeit, d.h. die Genauigkeit mit der Roboter an eine einmal abgespeicherte Stellung zurückkehren können, ist bei heutigen Robotern für ein breites Applikationsspektrum hinreichend gut. Bei der Absolutgenauigkeit -bzw. der absoluten Positioniergenauigkeit bzw. hinreichend feinen Positioniergenauigkeit verfehlen unkalibrierte Industrieroboter vorgegebene Zielstellungen und Bahnen zum Teil erheblich. Die Bestimmung aller die Absolutgenauigkeit des Roboters beeinflussenden Größen wird als Kalibrierung des Roboters bezeichnet. Sind diese Größen bekannt, so kann die Stellungsgenauigkeit signifikant verbessert werden. Insbesondere in der Aircraft-Industrie besteht ein hohes aktuelles Nachfragepotenzial nach Systemen dieser Art.

Das Ziel von Ganymed war die Realisierung eines qualitativ neuen, absolutgenauen Roboters mit folgenden innovativen Eigenschaften:
- deutliche Überlegenheit gegenüber bisherigen Ansätzen hinsichtlich der erzielbaren Genauigkeit und mindestens Ebenbürtigkeit hinsichtlich der Handhabbarkeit
-erweitertes Einsatzspektrum durch Eignung für einen weiten Bereich der genauigkeitskritischen Fertigung (nicht nur der Messtechnik)
-keine grundlegenden Veränderungen am Standard-Basis-Roboter (unabhängig vom Hersteller)
-äußerste Preiswürdigkeit, und damit langfristig sogar die Perspektive der Vermarktung als normales Standard-Roboterzubehör
Ganymed basiert auf einem Standard 6-Gelenke Industrieroboter und soll
-generell einsetzbar sein (weitgehend applikationsinvariant)
-durch Just-in-Time-Kalibrierung in seinem gesamten Arbeitsraum während seiner gesamten Einsatzzeit mit absoluter Genauigkeit arbeiten unabhängig von Temperatur- oder sonstigen Einflüssen.
-durch hybride Kalibrierung weitgehend auf modellbasierte Ansätze verzichten können
-eine erweiterte Mobilität (kein mobiler Roboter!) besitzen, die einen Einsatz an unterschiedlichen fest definierten Orten auch in großen Hallen (z.B. in der Flugzeugproduktion) ermöglicht.
-netzwerkfähig mit anderen Ganymed - Robotern sein, in dem Sinne
-dass sich mehrere, zu ihrem eigenen Base-Koordinatensystem lokal absolut-genaue Roboter
-ein gemeinsames absolut-genaues Koordinatensystem teilen.(Tribe-Koordinatensystem)
-und somit potenziell an einer gemeinsamen Aufgabe kooperativ arbeiten können.


Während der Projektlaufzeit wurden 3 Phasen durchlaufen:
1. Spezifikation der Applikationsanforderungen
2. Entwicklung eines prototypischen Demonstrators
3. Interne Validierung des allgemeinen Demonstrators und applikationsspezifische Aufrüstung zum Meßroboter.

Ganymed bietet einen generellen Ansatz für absolutgenaue Roboter, die sich ein gemeinsames Koordinatensystem teilen. Dies ist die Voraussetzung für kooperierende Roboter, aktuell einer der Haupttrends im Bereich der Robotik.
In zeitlicher Reihenfolge werden zuerst lukrative Großkunden- insbesondere der Automobil- und FlugzeugIndustrie gewonnen, Diese Klientel macht die Refinanzierung des inos-Eigenanteils für Ganymed leichter und besitzt auch die Budgets für die in der Produktstartphase - höheren Installations- und Engineeringkosten. Danach wird das Segment auf SMEs (Small Medium Enterprices) erweitert und mit einem deutlich günstigeren Preismodell bedient.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

+49 (0)721 608-25281
susanne.zbornik@kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu