| Literatur |
B. Siciliano O. Khatib, Springer Handbook of Robotics, 2016, Springer Vieweg
W.Q. Yan, Robotic Vision, 2026 Springer Vieweg
G. Wellenreuther, D. Zastrow, Automatisieren mit SPS, 2016, Springer Vieweg
W. Weber, Industrieroboter, 2017, Springer Vieweg
T. Schleicher, Kollaborierende Roboter anweisen, 2020, Springer Vieweg
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| Lernziele |
Die Studierenden verfügen nach Abschluss der Vorlesung über die fachliche Kompetenz, zentrale Konzepte der Robotik – insbesondere Kinematik (Vorwärts- und Inverskinematik), Dynamik, Regelung sowie grundlegende Sensorik – zu erklären und auf typische Problemstellungen anzuwenden. Methodisch sind sie in der Lage, Robotermodelle systematisch aufzustellen, Parameter zu bestimmen, zu implementieren und anhand definierter Kriterien wie Genauigkeit, Stabilität, Robustheit und Rechenaufwand zu evaluieren. Sie besitzen zudem digitale Kompetenzen, um gängige Robotik-Entwicklungs- und Simulationsumgebungen zielgerichtet zu nutzen, Experimente reproduzierbar durchzuführen und Ergebnisse sauber zu dokumentieren. Auf dieser Basis können sie Lösungen kritisch beurteilen, Grenzen und Annahmen reflektieren und Entscheidungen fachlich begründet herleiten, insbesondere mit Blick auf Sicherheit, Zuverlässigkeit und praktische Umsetzbarkeit. Darüber hinaus sind sie in der Lage, ihre Vorgehensweise und Resultate adressatengerecht zu kommunizieren, etwa in Form von Kurzberichten, Visualisierungen oder Demonstrationen, und im Team strukturiert zusammenzuarbeiten. |
| Lerninhalte |
Einführung in die Robotik
Grundbegriffe und Abgrenzungen (Roboter, Manipulator, Automatisierung), Komponenten eines Robotersystems (Mechanik, Antriebe, Sensorik, Steuerung), zentrale Kenngrößen (Arbeitsraum/Reichweite, Traglast, Wiederholgenauigkeit vs. Absolutgenauigkeit, Geschwindigkeit/Taktzeit), grundlegende Koordinatensysteme und Bezugspunkte (Basis, Tool/TCP) sowie typische Aufgabenfelder in der Industrie (Handling, Montage, Bearbeitung).
Typen von Industrierobotern und deren Einsatzzwecke
Klassifikation gängiger Industrieroboter nach Kinematik (z. B. kartesisch, SCARA, Knickarm, Parallelkinematik) und Zuordnung zu typischen Anwendungen; Kriterien zur Roboterauswahl (Traglast, Reichweite, Genauigkeit, Dynamik, Steifigkeit, Platzbedarf, Integrationsaufwand). Einfluss von Endeffektoren und Peripherie, grundlegendes Verständnis von Zellenkonzepten und Prozessanforderungen (z. B. Schweißen, Palettieren, Maschinenbeschickung).
Sicherheitsunterweisung
Gefährdungen in Roboterzellen (Quetschen/Scheren, unerwartete Bewegung, Mitreißen), grundlegende Schutzmaßnahmen (Schutzeinrichtungen, Sicherheitsabstände, Not-Halt, etc.), sichere Betriebsarten (Einrichten vs. Automatik), Verhaltensregeln im Labor/Praktikum, Ein-/Ausgänge sicherheitsrelevanter Komponenten im Grundprinzip sowie Sensibilisierung für Risikoanalyse und Verantwortlichkeiten beim Betrieb von Robotersystemen.
Einführung in den FANUC LR MATE 200iD/4S
Aufbau und Komponenten (Roboterarm, Controller, Teach Pendant, Tool), grundlegende Bedienung (Betriebsarten, Joggen, Achs-/Kartesischbewegung, Geschwindigkeitswahl), Koordinatensysteme (WORLD/JOINT/TOOL/USER) und deren praktische Bedeutung, Anlegen und Anfahren von Punkten, Basisfunktionen der Programmierung (Bewegungsarten, einfache Sequenzen wie Pick-and-Place), Grundlagen von I/O (z. B. Greifer-Signale) sowie grundlegende Checks zur sicheren Inbetriebnahme (Freigaben, Schutzbereich, Testlauf)
Einführung Process Simulate
Ziele und Nutzen von Offline-Programmierung und Simulation, Erstellen/Verstehen einer virtuellen Roboterzelle (Roboter, Tool, Werkstück, Umgebung), Import und Platzierung von Geometrien, Definition von TCP und Koordinatensystemen/Frames, einfache Pfad- und Ablaufplanung, Kollisions- und Reichweitenprüfung, grundlegende Taktzeit-/Ablaufbewertung sowie Dokumentation und Export von Ergebnissen. |
