Simulation verschiedener Steuerstrategien für einen autonomen Industrieroboter für das Umwälzen von eingelagertem Getreide

Research Paper (undergraduate) , 2006 , 45 Pages , Grade: 1,0

Electrotechnology

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erstellung einer Simulationsanwendung für die Automatisierung eines Industrieroboters. Die Umsetzung erfolgt durch Analyse und Implementierung geeigneter Steuerungsstrategien, die, vor dem Hintergrund der Flächenabdeckung und des Steuerungsaufwands, mit Hilfe der Simulationssoftware verglichen und ausgewertet werden. Für die Entwicklung der Simulationsanwendung wird die Qt-Klassenbibliothek verwendet, welche sich durch ihre Plattformunabhängigkeit und einfache Handhabung auszeichnet. Des Weiteren wird eine grafische Benutzeroberfläche für das Simulationsprogramm entworfen, über die der Anwender die Simulation steuern und die Ergebnisse gegenüberstellen kann.

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Steuerstrategien
  • Ping-Pong
  • Ping-Pong mit zufälligen Richtungswechseln
  • Spiralbewegung
  • Reguläre Bewegung
• Das Qt-Toolkit
  • Die Qt Klassenbibliothek
  • Qt Entwicklungswerkzeuge
• Das MVC-Muster
• Simulationsprogramm
  • Umsetzung der Steuerstrategien
  • Entwicklungsumgebungen
  • Programmarchitektur
  • Projektbeschreibung
  • Die Benutzeroberfläche
  • Modellierung mit dem Qt Designer
  • Zeichnen von Grafikprimitiven
  • Portierung auf die Windows Plattform
• Vergleich der Strategien
• Zusammenfassung und Ausblick
• Literaturverzeichnis

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Studienarbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Simulationsanwendung für die Automatisierung eines Industrieroboters, der zum Umwälzen von eingelagertem Getreide eingesetzt wird. Die Arbeit analysiert und implementiert verschiedene Steuerungsstrategien, um die Effizienz des Roboters zu maximieren. Die Simulationssoftware wird mit Hilfe der Qt-Klassenbibliothek plattformunabhängig implementiert und mit einer grafischen Benutzeroberfläche ausgestattet.

• Entwicklung und Simulation verschiedener Steuerungsstrategien für einen autonomen Industrieroboter
• Implementierung einer plattformunabhängigen Simulationssoftware mit Hilfe der Qt-Klassenbibliothek
• Gestaltung einer grafischen Benutzeroberfläche für die Steuerung und Visualisierung der Simulation
• Vergleich und Analyse der Effizienz verschiedener Steuerungsstrategien anhand der Flächenabdeckung und des Steuerungsaufwands
• Optimierung der Parameter der Steuerungsstrategien für eine optimale Flächenabdeckung und effiziente Steuerung des Roboters

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung stellt das Problem der manuellen Steuerung des Industrieroboters "Kornknecht" dar und erläutert die Notwendigkeit einer automatischen Steuerung. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung verschiedener Steuerungsstrategien, die mit Hilfe einer Simulationsanwendung analysiert und optimiert werden können.

Kapitel 2 beschreibt verschiedene Steuerungsstrategien für den Roboter, darunter die Ping-Pong Strategie, die Ping-Pong Strategie mit zufälligen Richtungswechseln, die Spiralbewegung und die reguläre Bewegung. Für jede Strategie werden die Funktionsweise und die relevanten Parameter erläutert.

Kapitel 3 stellt das Qt-Toolkit vor, das für die Entwicklung der Simulationsanwendung verwendet wird. Die Qt-Klassenbibliothek zeichnet sich durch ihre Plattformunabhängigkeit und einfache Handhabung aus. Die wichtigsten Funktionen der Bibliothek werden vorgestellt, darunter die Speicherverwaltung, Layout-Unterstützung und das Signal and Slot Prinzip.

Kapitel 4 beschreibt das Model-View-Controller Architekturmuster, das für die Strukturierung der Simulationsanwendung angewandt wird. Die drei Komponenten des MVC-Musters, Datenmodell, Präsentation und Programmsteuerung, werden erläutert und ihre Funktionen im Kontext der Anwendung dargestellt.

Kapitel 5 beschreibt die Implementierung der Simulationsanwendung. Die Umsetzung der Steuerungsstrategien, die Entwicklungsumgebungen, die Programmarchitektur und die Benutzeroberfläche werden detailliert erläutert. Die Modellierung der Benutzeroberfläche mit dem Qt Designer, das Zeichnen von Grafikprimitiven und die Portierung der Anwendung auf die Windows Plattform werden ebenfalls behandelt.

Kapitel 6 vergleicht die verschiedenen Steuerungsstrategien anhand der Flächenabdeckung und des Steuerungsaufwands. Die Vor- und Nachteile jeder Strategie werden diskutiert und eine Gegenüberstellung der wichtigsten Eigenschaften in einer Tabelle dargestellt.

Die Zusammenfassung und der Ausblick fasst die wichtigsten Ergebnisse der Arbeit zusammen und stellt weitere Optimierungspotentiale der Anwendung dar.

Schlüsselwörter

Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen die Automatisierung eines Industrieroboters, die Simulation verschiedener Steuerungsstrategien, die Flächenabdeckung, den Steuerungsaufwand, die Qt-Klassenbibliothek, die Plattformunabhängigkeit, die grafische Benutzeroberfläche, das MVC-Muster und die Optimierung der Parameter.

• College: University of Rostock
• Grade: 1,0
• Author: Thomas Nickel (Author)
• Publication Year: 2006
• Pages: 45
• Catalog Number: V51035
• ISBN (eBook): 9783638471060
• ISBN (Book): 9783656785460
• Language: German
• Tags: Simulation, Steuerstrategien, Industrieroboter, Umwälzen, Getreide