Modulare Baureihe
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Im Anschluss an die Mittelung wird ein Bahnsegment erstellt, das den TCP gerade durch die Spaltmitte führt. Bei der nachfolgenden Kollisionsprüfung wird dieses Bahnsegment zwei Prüfungen unterzogen:
• Prüfung, ob die berechnete Zielposition in Länge oder Richtung stark von der letzten Zielposition abweicht; für alle Abweichungen sind Grenzwerte definiert.
• Prüfung, ob der Zielpunkt nicht zu weit unterhalb der Spaltebene liegt; hier wird der Absolutwert der z Koordinate benutzt.
Ist eine Kollision nach diesen Kriterien ausgeschlossen, wird der Zielpunkt des Bahnsegmentes über eine Protokoll-gesicherte Datenverbindung an die Robotersteuerung übermittelt und dort als gleichmäßig durchfahrenes gerades Bahnstück ausgeführt (Lineare Continous-Path-Bewegung). Während dieser Bewegung kann der Lichtschnitt-Doppelsensor messen. Anschließend erfolgt wieder eine photogrammetrische Messung, der Zyklus beginnt von vorn. So arbeitet sich der Messkopf sukzessive zum Ziel vor. Stellt der Spalt eine geschlossene Kurve dar, erreicht der Messkopf wieder den Startpunkt. In diesem Fall ist nicht nur zu berücksichtigen, dass die Reichweite des Roboterarmes ausreichend dimensioniert sein muss, sondern auch, dass der Messkopf sich dabei um 360 dreht.
Mögliche Weiterentwicklungen der Methode hätten eine kontinuierliche Bewegung ohne die derzeit stattfindenden Zwischenstopps zum Ziel. Außerdem könnte die Länge der Bahnsegmente und der Abstand der Messpunkte adaptiv an die Krümmung des Spaltes angepasst werden; bei kleinem Kurvenradius würden die Bahnsegmente kürzer und der Abstand der Messpunkte kleiner. Damit ließen sich Kurvenstücke besser vermessen: Das Bahnsegment wäre dann ein Kreissegment, der Roboter würde einen zirkularen Continuous- Path-Bewegungsbefehl erhalten. im
 | Michael Kreutzer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der FH Gießen-Friedberg. |
 | Dr. Klaus Rinn ist Professor an der Fachhochschule Gießen-Friedberg. |
 | Dr. Klaus Wüst ist Professor an der Fachhochschule Gießen-Friedberg |
Weil es bei einer konturreichen Oberfläche mehrere Schattenabrisse geben kann, sind weitere Maßnahmen zur zuverlässigen Erkennung der Spaltkanten erforderlich, die eine vollständig objektorientiert aufgebaute Software auffängt:
• Unerwünschte Artefakte, die durch Störungen im Bild wie Reflexionen oder Fremdstrukturen hervorgerufen werden (zum Beispiel Schraubenlöcher oder Griffmulden), müssen vollkommen unterdrückt werden. Hierfür erfolgt zunächst eine Segmentierung der Kamerabilder, die die Bildpixel den Gruppen Objektpixel oder Hintergrundpixel zuordnet. Gefundene Objektpixel werden per Zusammenhangsanalyse konkreten Objekten im Bild zugewiesen.
• Muster-Erkennungs-Algorithmen analysieren anschließend die konkreten Objekte und ordnen sie entweder der Klasse Karosseriespalt zu oder verwerfen sie als ein Objekt der Klasse Bildstörung. Um eine sichere Zuordnung zu einer der beiden Klassen zu ermöglichen, wird eine Vielzahl von Objekt-Eigenschaften analysiert. Beispielsweise eignet sich die Rundheit eines Objektes zur Unterscheidung eines länglichen Spaltes von einer Bohrung in der Karosserie.
