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Entwicklung einer CAD-Schnittstelle für die MatlabKK - Visualization Toolbox

Entwicklung einer CAD-Schnittstelle für die MatlabKK - Visualization Toolbox. MatlabKK-visualization toolbox. Ermöglicht Visualisierung von Roboterarmen Unterscheidet zwischen 3 Objekttypen:. Roboterarme Umweltobjekte Parts. Implementierte Roboterarme. Kawasaki FS003N.

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Presentation Transcript

  1. Entwicklung einer CAD-Schnittstelle für die MatlabKK- Visualization Toolbox

  2. MatlabKK-visualizationtoolbox • Ermöglicht Visualisierung von Roboterarmen • Unterscheidet zwischen 3 Objekttypen: Roboterarme Umweltobjekte Parts

  3. Implementierte Roboterarme • Kawasaki FS003N • KUKA KR3

  4. Die Surf-funktion • Vordefinierte MATLAB-Funktion um 3D-Objekte zu visualisieren • surf ( x, y, z ) • Beispiel: Würfel mit Loch • x- und y-Werte bilden Punktelinie auf der z-Ebene • Punktelinien werden verbunden

  5. KK-Robotic-toolbox • Grundlage für MATLABKK-Visualization Toolbox • Steuert die Roboterarme • Befehle sind mit den realen Steuerbefehlen der KUKA- und Kawasaki-Roboterarme identisch • Muss in einer anderen MATLAB-Instanz ausgeführt werden

  6. Kommunikation zwischen den beiden Toolboxen • Benutzt TCP/IP • Entweder IP-Adresse oder „localhost“ • Jeder Client oder Server ist eine Matlab-Instanz

  7. Video

  8. Nachteile der visualisierung

  9. ?

  10. Wie kann man das Verbessern? Verbesserungsmöglichkeiten

  11. Export der CAD-Dateien • STL-Format gewählt, weil: • Umfangreiche Unterstützung durch kommerzielle und Open Source Programme (Art of Illusion, Blender, Meshlab, Wings3D, …) • Keine zusätzliche Toolbox notwendig • Typisches Datenformat im Bereich des Rapid Prototypings

  12. Modellierung der cad-Objekte Roboterarme Umweltobjekte Parts Roboterarme bestehen aus mehreren Armteilen und müssen auch aus mehreren CAD-Dateien bestehen !

  13. Beispiel einer Modellierung eines Zweigelenk-Roboterarms Besteht aus 3 Teilen: Basis Dreharm Greifarm

  14. Basis

  15. Dreharm

  16. Greifarm

  17. Import der STL-Dateien • Bestehen aus mehreren Dreiecken • Jedem Dreieck ist ein Richtungsvektor zugeordnet • STL-Dateien können 2 Formate haben:

  18. Die STL_Read-funktion [Typ, Koordinaten, Faces, Color] = STL_read (filename) Endung .stlnicht vergessen! Unterscheidung, ob die STL-Datei ASCII- oder Binär-Format hat: Prüfung, ob in der ersten Zeile das Wort „solid“ steht: - true: ASCII-Format - false: Binär-Format

  19. Stl_read (ASCii-format) • Arbeitet jede Zeile der Datei ab • Wenn Anfangsbuchstabe einer Zeile „v“ ist, wird nach dem Wort die 3 Zahlen als Koordinate abgespeichert • Nach dem Lesen der Datei wird jeder Koordinate ein „Face“ zugeordnet

  20. Stl_read (binär-format) • Jedes Dreieck besteht aus 50 Bytes • Die ersten 12 Bytes bilden den Richtungsvektor • Byte 13 bis 48 werden als die 3 Koordinaten übernommen • Nach dem Lesen wird jeder Koordinate ein „Face“ zugeordnet • Byte 49 und 50 bilden Zähler

  21. importierte Werte • [Typ, Koordinaten, Faces, Color] = STL_read (filename) - Seitenlänge: 10 mm - Koordinatenursprung im Schwerpunkt

  22. Visualisierung der Importierten Werte -> Nur surf- und patch-Funktion geeignet

  23. Video

  24. VorherNachher

  25. Fragen?

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