Kategorien
Seiten
-
-

ROBOTIK UND MECHATRONIK

Interaktives Lernen von ROS: Der neue Kurs in RWTHJuypter

16. Januar 2023 | von

Wir freuen uns, unseren neuesten ROS-Kurs vorstellen zu dürfen, der als JupyterHub unter RWTHJuypter eingebunden ist. Dieser Kurs bietet eine interaktive Möglichkeit, die Grundlagen von ROS (Robot Operating System) zu erlernen und zu vertiefen.

ROS ist ein Open-Source-Framework, das es Entwicklern ermöglicht, die Steuerung von Robotern und deren Sensorik einfacher zu gestalten. Es bietet eine Vielzahl von Tools und Bibliotheken, die es ermöglichen, die Kommunikation zwischen den verschiedenen Komponenten eines Roboters zu vereinfachen und die Entwicklung von Anwendungen zu beschleunigen.

Unser Kurs deckt die wichtigsten Themen ab, die für die Arbeit mit ROS erforderlich sind. Dazu gehören unter anderem die Verwendung von ROS-Nodes, Topics, Services und Actions, die Verwendung von ROS-Bibliotheken wie tf (transform library) und moveit (motion planning library), sowie die Entwicklung eigener ROS-Pakete. Auch die Arbeit mit verschiedenen Roboterplattformen wird behandelt.

Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Verwendung von Jupyter Notebooks, um die Inhalte des Kurses interaktiv und anschaulich zu vermitteln. Dies ermöglicht es den Teilnehmende, die Beispiele und Aufgaben direkt im Kursumgebung auszuführen und die Ergebnisse direkt zu sehen.

Wir danken der Firma Quantstack für die Unterstützung bei der Entwicklung des Kurses und deren Entwicklungen an JupyROS. Durch die Verwendung von Jupyter Notebooks und jupyros konnten wir eine intuitive und benutzerfreundliche Umgebung schaffen, die es ermöglicht, ROS schnell und einfach zu erlernen.

Wir hoffen, dass unser ROS-Kurs sowohl für Einsteiger als auch für fortgeschrittene Entwickler von Nutzen sein wird und freuen uns auf zahlreiche Teilnehmende.

 

Ansprechpartner: Markus Schmitz

Querschnittsgruppe: Application Dynamics

13. Januar 2023 | von

Das Team hinter Application Dynamics setzt sich aus allen Forschungsbereichen des IGMR zusammen. Auf diese Weise können die Fähigkeiten auf dem Gebiet der Schwingungsanalyse und Maschinendynamik optimal mit den Kompetenzen und langjährigen Erfahrungen rund um die Themen der Getriebetechnik und Robotik verein werden. Dieser Zusammenschluss Instituts interner Forschungsschwerpunkte, ermöglicht Problemlösungen in denen sowohl fachliche Kompetenzen der Dynamik als auch anwendungsspezifisches Fachwissen gefragt sind. Angewendet wird dieser Wissensquerschnitt beispielsweise in Form einer anforderungsbasierten Untersuchung und Ausnutzung der dynamischen Effekte eines Systems. Der Fokus liegt auf Anwendungen aus dem Bereich der Robotik und Getriebetechnik, erfasst darüber hinaus jedoch jegliche Arten mechanischer Bewegungseinrichtungen. Der aktuelle Forschungshorizont erstreckt sich von kinematischer Redundanz über high Speed Trajektorien bis hin zur Nutzung neuronaler Netze, mit welchen eine Erweiterung des Arbeitsraumes durch innovative Objektmanipulation erreicht wird.

Ansprechpartner: Johannes Bolk

Rückblick Summerschools ROBO und ROCNI 2022

10. Januar 2023 | von

Die Summerschool dient zur Weiterbildung und Vertiefung von Wissen interessierter Studierender. Die Summerschool ROBO und ROCNI werden durch die International Academy (IntAc) angeboten und vom Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik (IGMR) an der RWTH Aachen University durchgeführt. Die theoretischen Grundlagen werden durch die praktische Anwendung von Simulationen und am realen Roboter im Labor des IGMR erweitert.

Ansprechpartner:
Carlo Weidemann

Deutsche Meisterschaft im Robot System Integration 2022

12. Dezember 2022 | von

Auch in diesem Jahr hat das IGMR mit großem Erfolg an der deutschen Meisterschaft (ehemals Olympiade) im Robot System Integration bei FANUC Deutschland teilgenommen!

Die Aufgabe in diesem Jahr war eine variable Bestückung von Kisten und eine Palettierung dieser. Zur Umsetzung gehören neben dem eigenständigen Aufbau der gesamten Zelle real und virtuell auch das digitale Zeichnen von Bauteilen, die Einstellung von Sicherheitsfunktionen, Fehlererkennung, Nutzerfreundlichkeit und Hinweisgebungen, sowie Sensor-, Aktor- und Kameraintegration.

Unter dem Teamnamen „IGMR“ traten Simon Strauch und Florian Menz an, als Team „RWTH“ waren Frederick van Kerkom und Sebastian Polzin dabei. Als Coach begleitete Sie die ehemalige Teilnehmerin, Sophie Charlotte Keunecke.

Die vier Studierenden haben sich in den vergangenen Monaten in ihrer Freizeit selbstständig mit der FANUC Education Cell im IGMR beschäftigt und die TP-Programmierung und Simulation in RoboGuide erlernt. Die Mühe hat sich gelohnt!

Team IGMR hat eine sehr beeindruckende reale und virtuelle Cell-Installation präsentiert und jegliche Menüoptionen zur Kundenfreundlichkeit und zur Fehlerhandhabung implementiert.

Team RWTH erreichte in beiden Zeitmessungen die schnellsten Rundenzeiten mit 57 Sekunden und glänzte mit einer überaus detaillierten Simulation und Dokumentation. Wir sind sehr stolz auf alle vier Teilnehmer auf ihre großartige Leistung!

Vielen Dank an FANUC Deutschland für die großartige Umsetzung und die außergewöhnliche Zusammenarbeit.

Die FANUC Education Cell ist ein fundamentaler Bestandteil der praktischen Lehre in der Robotik und bietet Studierenden die Möglichkeit, den Umgang mit Industrierobotern und die Verwendung von Frames (Koordinatensystemen) zu erproben und eigene Versuche und Messungen durchzuführen oder zu verifizieren.

 

Ansprechpartner: Sophie Charlotte Keunecke

Vorstellung des Projekts „ErgoFli“ auf dem KT-Kolloquium 2022

04. Oktober 2022 | von

Das Ziel des ZIM-geförderten Projekts „ErgoFli“ ist es, eine intelligente, halbautomatisierte Fliesenlegehilfe zu entwickeln. Diese soll nicht ergonomische Haltungen von Fliesen legenden Personen durch ihre intuitive Benutzerschnittstelle, das automatisierte Handhaben von Fliesen und Fliesenkleber sowie eine intelligente Steuerung um bis zu 66% reduzieren. Der ErgoFli kann mit einem motorisierten Antrieb verfahren werden und nutzt eine lineare Verlegekinematik zum Verlegen von Fliesen ohne direkten Wandkontakt im Buttering-Floating-Verfahren. Es können Fliesen in den beiden Formaten 30×60 cm bzw. 60×60 cm im Kreuzverband verlegt werden. Der Roboter besitzt Speicher für Fliesen und Fliesenkleber, sodass er mindestens 30 Minuten ohne Nachfüllen verwendet werden kann und schafft eine Verlegeleistung von 12 m2 in der Stunde bei gleichzeitiger Gewährleistung der entsprechenden normgerechten Ebenheitstoleranzen.
Mithilfe eines digitalen Zwillings konnte bereits ein früher Prototyp in verschiedenen Szenarien getestet werden. Während die Konstruktion des Prototyps in gängiger CAD-Software erfolgt, wird das jeweils aktuelle Modell parallel in die Simulationsumgebung Gazebo eingebunden. Dies ermöglicht das kontinuierliche Integrieren und Testen von Softwarepaketen der Steuerung in anwendungsnahen Szenarien. Über eine Closed-Loop Simulation können beispielsweise reale Testdaten an den digitalen Zwilling übertragen werden. So werden die drei Laser-Profilsensoren des Fliesengreifers sowieso Sauggreifer auf einem prototypischen Greifer befestigt und an einem UR10 Roboterarm montiert. Die Messwerte der Sensoren können dann trotz unterschiedlicher Kinematiken auf den digitalen Zwilling in der Simulation übertragen werden. Auf diese Weise kann die Positionsregelung des Greifers über die Vermessung der Fugenbreiten bereits frühzeitig im Gesamtsystem integriert werden.

Ansprechpartner:
Jan Wiartalla
Marius Gürtler

Automatische Formerkennung über Laserscanner und Trajektorienplanung für die Beschichtung

20. September 2022 | von

Im Rahmen dieses Projekts werden die Formen erkannt und ihre Kanten durch einen Laserscanner realisiert, der am Endeffektor des Roboters montiert ist. Die gesammelten Daten werden synchronisiert und gefiltert, und es wird eine geeignete Trajektorie für die Beschichtung der Innenfläche der Formulare erstellt. Mehrere Variablen, wie z.B. die Geschwindigkeit der Düse, Abstände und Lücken, die Größe der Düse und der Outlier für eine homogene Beschichtung können während der Trajektorienplanung ausgewählt werden.

Motivation

Das Projekt wurde mit der Motivation gestartet, die Flexibilität beim Scannen und Beschichten verschiedener Formen zu erhöhen.

Vorgehen

Im Rahmen dieses Projekts ist die Synchronisation zwischen drei Systemen erforderlich

Die Sensorsoftware, die für die Erfassung der Daten verantwortlich ist (synchronisiert mit der Bewegung des Roboters).

Das Programm, das für die Nachbearbeitung der Daten und die Berechnung der Trajektorien für den Roboter zuständig ist.

Das Steuersystem des Roboters, das die Informationen über die Flugbahn erhält und sie sofort ausführt.

Partner

International Partners in Glass Research (IPGR) e.V.

Ansprechpartner: Markus Schmitz

Sieh dir das Video auf unserem Youtube Kanal an: Hier.

Musik: Corbyn Kites – Blurry Vision

 

Programmierkurse mit der FANUC Education Cell und RoboGuide

30. August 2022 | von

Einer der wesentlichen Faktoren bei der Arbeit mit Robotern am IGMR ist nicht nur die theoretische Betrachtung, Berechnung und Optimierung der Bewegung oder Mechanik, sondern insbesondere auch die praktische Arbeit und der Umgang mit den Systemen sowie auch die verschiedenen Programmierungen. Eines der Kernstücke dieser praktischen Lehre ist die FANUC Education Cell, welche auch in der Vorlesung Robotic Systems und den Robotik-Kursen der International Academy ein fundamentaler Bestandteil ist. Neben den Vorlesungen bietet das IGMR vertreten durch Carlo Weidemann, Gewinner der FANUC Olympiad 2020, auch interne Anwenderkurse für Mitarbeiter an und bietet diesen die Möglichkeit, selbstständig an der Zelle arbeiten zu können.
Sie studieren an der RWTH und haben Interesse, mit Robotern wie dem FANUC LR Mate 200iD 4S zu arbeiten oder Projekte umzusetzen? Vielleicht haben Sie auch eine konkrete Idee für eine Abschlussarbeit mit dem Roboter? Dann melden Sie sich gerne bei uns. Wir freuen uns!

Ansprechpartner:
Carlo Weidemann
Sophie Charlotte Keunecke

AKPro-Studierende präsentiert eindrucksvolle Projektergebnisse bei der Trapo AG

29. August 2022 | von

Im vergangenen Jahr wurden die Projekte der Veranstaltung „Angewandte Konstruktion und Produktentwicklung I /II“ von der Trapo AG gestellt und begleitet. Nun haben die Studierenden die Möglichkeit bekommen, die Trapo AG in Gescher zu besuchen und die Ergebnisse der Geschäftsleitung vorzustellen.Im Anschluss an die Präsentationen durften die Studierenden die verschiedenen Aufgabenbereiche der Trapo AG besichtigen und einen Blick auf die Fertigung und die Finalisierung werfen. Gratulation an alle AKPro Teilnehmer für den ausgesprochen erfolgreichen Abschluss ihrer Projekte! Vielen Dank an die Trapo AG für die Unterstützungen der Projekte und die Möglichkeit der Besichtigung.

Ansprechpartner:

Jan Wiartalla
Sophie Charlotte Keunecke

Erste Bewegung des PARAGRIPs mit neuer Steuerung

25. August 2022 | von

Um für seine zukünftigen Aufgaben in der Multidirektionalen Additiven Fertigung (MDAM) mittels Lichtbogenschweißen (WAAM) optimal gewappnet zu sein, wurde die Steuerungsarchitektur des PARAGRIPs grundlegend überarbeitet. Ab sofort können Bewegungen aller vier Arme unter ROS2 mit MoveIt geplant, simuliert und am echten Roboter ausgeführt werden. Dabei werden die Gelenkstellungen des physischen Roboters stets an ROS2 zurückgespielt, wodurch eine Integration von online-Planungsalgorithmen in der Zukunft ermöglicht wird. Das Video zeigt die Planung und Ausführung einer einfachen Testbewegung des PARAGRIPs.

Weitere Informationen zu dem Projekt findet ihr hier.

Ansprechpartner: Jan Wiartalla

IGMR Konsens im Sensor-Roboter-Netzwerk

24. August 2022 | von

Agile, frei vernetzte Montagesysteme zeichnen sich durch die sensorgestützte Kooperation mehrerer mobiler und stationärer Roboter aus. Die dynamische Rekonfiguration von Produktionslinien erfordert jedoch spezielle Steuerungsstrategien für Robotermanipulatoren. Es sollen schnelle und zuverlässige Bewegungsplanungs- und Steuerungsverfahren entwickelt werden, die auf Änderungen der Umgebung und der Sollwerte adäquat reagieren und ausführbare Bewegungen erzeugen. Diese Montagesysteme können dann in der Struktur eines Metamodells abgebildet werden, das zur Erstellung digitaler Schatten der Fabriken der Zukunft führt.

Kontakperson: Daniel Gossen

Das Video auf unserem Yotube Kanal: hier.