Geometrische Methoden zur Analyse Paralleler Roboter

Parallele Manipulatoren kennzeichnet das parallele Zusammenwirken mehrerer kinematischer Ketten auf einen Endeffektor. Diese Stukturen gewannen in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung als Flugsimulatoren, Fräsmaschinen, Teleskope, Operationsroboter, Bewegungssimulatoren für die Freizeitindustrie usw.. Obwohl viele der kinematischen Fragen bereits gelöst wurden (Vorwärtskinematik, inverse Kinematik für die meisten vorgestellten Strukturen) bestehen noch einige ungelöste Probleme, unter anderem in der Beschreibung der Kinematik des dynamischen Verhaltens und des Designs für eine gegebene Anwendung. Dieses Forschungsprojekt möchte durch Anwendung geometrischer Werkzeuge einige der offenen Probleme untersuchen. Die primäre Zielsetzung ist die Entwicklung von Qualitätsindizes, welche eine objektive Beurteilung unterschiedlicher Bauformen einer Klasse von Manipulatoren ermöglichen, wobei das Hauptaugenmerk auf den räumlichen Stewart-Gough-Plattformen liegen soll. Stewart-Gough-Plattformen sind sechsbeinige Strukturen, die durch Verändern der Beinlängen bewegt werden. Nach der Definition unterschiedlicher Qualitätsfunktionen wird der Arbeitsraum und dessen möglichste Freiheit von Singularitäten beschrieben. Zur Arbeitsraumanalyse und Bahnplanung soll eine auf der Study-Parameterisierung der Euklidschen Bewegungsgruppe und ihrer geometrischen Interpretation basierende Methode gefunden werden. Wir glauben mit dieser Methode bessere Antworten auf folgende Fragen geben zu können: - Wie sieht der Positionsarbeitsraum für eine gegebene Orientierung bzw. für einen Orientierungsbereich aus? - Wie sieht der singularitätenfreie Orientierungsarbeitsraum für eine Position bzw. einen (3D)-Raum aus? - Ist eine vorgegebene Bahn singularitätenfrei und liegt sie im Arbeitsraum ?