Modellbasierte Regelung von Robotern mit elastischen Gelenken ohne abtriebsseitige Sensorik

摘要

In dieser Arbeit wird ein modellbasiertes Regelungskonzept fur Roboter mit elastischen Gelenken entworfen und experimentell an einem Industrieroboter erprobt. Ziel dieser Regelung ist es, ohne den Einsatz zusatzlicher Sensorik das Fahrverhalten von Robotern zu verbessern. Ein Schwerpunkt der Arbeit ist der Entwurf eines neuartigen, nichtlinearen Beobachters, mit dessen Hilfe die nicht messbaren Zustande geschatzt werden konnen. Um eine korrekte Zustandsschatzung zu gewahrleisten, ist es zudem erforderlich, die vom Betriebszustand abhangige Reibung online zu identifizieren und zu kompensieren. In diesem Zusammenhang wird eine neue Methode aufgezeigt, wie bei einem nichtlinearen Mehrgrosensystem Reibung mit Hilfe von Neuronalen Netzen online identifiziert und kompensiert werden kann. Abschliesend wird die entworfene Regelung an einem Standardindustrieroboter implementiert und die Verbesserung des Fahrverhaltens durch Messungen belegt.