Projekte

 

In der Automobilfertigung werden heute zur Qualitätssicherung hochgenaue 3D-Laserscanner in Kombination mit intelligenten vernetzten Prozessleitsystemen eingesetzt. Diese modernen Systeme vermessen lückenlos SELBST komplex gekrümmte Karrosserieflächen, Prüfen die Maßhaltigkeit gegen Konstruktionsdaten aus den CAD-Systemen und veranlassen wenn nötig Korrekturen in der Produktionslinie.

Als Messsystemträger werden in der Produktionsstraße häufig die bekannten Industrieroboter verwendet. Diese Maschinen sind außerordentlich geschickt unt beweglich und die Technik ist ausgereift und etabliert. Leider ist die Positioniergenauigkeit eines typischen Industrieroboters sehr beschränkt. Dies liegt in der seriellen Natur eines Roboterarmes begründet. Deren Armteile werden über Gelenke aneinandergereiht und bilden eine sog. kinematische Kette.
Beispielsweise durch Erwärmung des Roboters im Betrieb ändern die Armteile ihre Länge oder verwinden sich. In Summe über mehrere Armteile entsteht ein Positionsfehler der Roboterhand und des dort montierten Messsystems.
Da das Messsystem nicht erkennen kann, dass es falsch positioniert wurde entsteht ein erheblicher Messfehler, der seine Messgenauigkeit zunichte macht.

Zur Lösung dieser Problematik wird im Rahmen einer Dissertation am Institut für Technik und Informatik (ITI) der THM eine neue Methode zur Lokalisierung von Messsystemen entwickelt, die unabhängig von der Roboterstruktur funktioniert.
Dazu wird am Messsystem eine Gruppe von Kameras angebracht. Diese Kameras beobachten in der Roboterzelle platzierte optische Referenzmarkierungen.
Eine komplexe Bildverarbeitungssoftware wertet die Kamerabilder aus und errechnet so die exakte Position und Orientierung des Messsystems im Raum.

Ein Projekt dieser Art erfordert Expertise der Ingenieurwissenschaften als auch der Informatik.
Erster Gutachter der Dissertation ist Prof. Dr. sc. techn. habil. Oliver Zirn. Er ist seit 2015 Stiftungsprofessor der Daimler AG an der  Hochschule Esslingen und lehrt auf dem Gebiet der Mechatronik. Zweiter Gutachter ist Prof. Dr.-Ing. Dr. rer. nat. habil. Harald Richter vom Institut für Informatik der Technischen Universität Clausthal.
Die Betreuung seitens der THM findet durch Prof. Dr. rer. nat. Klaus Rinn und Prof. Dr. rer. nat. Klaus Wüst statt. Prof. Rinn beschäftigt sich seit vielen Jahren mit Themen der Bildverarbeitung und der optischen Messtechnik, während Prof. Wüst auf dem Gebiet der mobilen und industriellen Robotik sehr aktiv ist. Beide Professoren lehren am Fachbereich MNI der THM im Studiengang Ingenieur-Informatik.

Der Promovent, Michael Kreutzer, ist seit 2007 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Technik & Informatik und lehrt seit 2012 im Studiengang Ingenieur-Informatik.

Neben den Universitäten Clausthal und Esslingen sind weitere Kooperationspartner beteiligt..

Das Bremer Unternehmen „The Imaging Source“ entwickelt und vertreibt Komponenten für die industrielle Bildverarbeitung und sponsorte die benötigten Kameras- und Bildverarbeitungskomponenten.

Die in Gießen ansässige Johannes-Hübner-Stiftung stellte dem Doktoranden ein Stipendium im Wert von 33.000 EUR zur Verfügung, dass 2012 durch den Hessischen Ministerpräsidenten Volker Bouffier feierlich überreicht wurde. (Link)