Geometrieschatting voor Twin Robot Computertomografie Systemen

Dit proefschrift richt zich op een hoge nauwkeurigheidscontrole van samenwerkende robotsystemen, gericht op het bieden van een nauwkeurige positionering en oriëntatievermogen voor een flexibel gerobotiseerd röntgen CT-systeem. Industrieel X-ray ct-systeem heeft meer en meer aandacht gekregen vanwege het uitstekende vermogen om kwaliteitscontrole uit te voeren op zowel de interne als de externe structuur. Huidige CT-systemen kunnen echter alleen werken op vaste circulaire trajecten, die de toepassing in inline-omgevingen of op grote doelen beperken. Dit proefschrift zal een zeer nauwkeurig robotsysteem ontwikkelen dat kan worden gebruikt om een flexibele en nauwkeurige beweging van het CT-systeem uit te voeren. Om de nauwkeurigheid van robotmanipulators te verbeteren, moeten vijf aspecten worden onderzocht: * optimale bewegingsplanningsmethode * absolute positioneringsmethode op basis van lasertracker * relatieve positioneringsmethode op basis van röntgenfoto's. optimale bewegingsplanningsmethode Deze taak heeft als doel een optimale padplanningsmethode te ontwikkelen. Voor een bepaalde scangeometrieopeenvolging zal optimale padplanner een haalbare en optimale oplossing bieden voor de samenwerkende robots om van de initiële configuratie over te gaan naar elk van de doestoestanden gedefinieerd door de scangeometrieënreeks. Doelstelling: * uitvoeringsonzekerheid * uitvoeringstijd (padlengte) * padveiligheid Verschillende padkarakteristieken (zoals geometrie, snelheid, versnelling, verbindingstype en het aantal betrokken gewrichten) kunnen van invloed zijn op het uitvoeringseffect, zoals tijd en onzekerheid. Om een optimaal traject te bereiken, moeten we omgaan met de volgende deeltaken: * Voor een bepaalde reeks van scangeometrie, die kan worden gezien als Tool Center Point (TCP) -sequentie, moeten inverse kinematische vergelijkingen worden opgelost om de configuraties van het hele robotsysteem te krijgen. * Voor een bepaalde start TCP / configuratie en een doel-TCP / configuratie, hoeveel verbindingen moeten ten minste bezet zijn? * Welke heeft meer impact op de padonzekerheid, het aantal of het type gewrichten. * Hoe het antwoord van bovenstaande vragen te gebruiken om de selectie van multi-oplossingen van inverse kinematische vergelijkingen te begeleiden. * Het combineren van zorgen over snelheid, versnelling, geometrie en informatie hierboven, om een optimaal haalbaar pad te genereren. absolute positioneringsmethode op basis van lasertracker De nauwkeurigheid kan ook worden verbeterd door extra sensoren op te nemen. Over het algemeen past de werkelijke robot niet perfect in zijn systeemmodel, vanwege de afwijking in assemblage en productie. Deze subtaak zal eerst een automatische methode ontwikkelen om het robotsysteemmodel te kalibreren (bijvoorbeeld het D-H-model) door een reeks specifieke bewegingen te genereren en volgen. Vervolgens voert het systeem absolute statische kalibratie uit van zowel TCP startposities als oriëntaties. Dynamische kalibratie zal ook worden onderzocht om TCP-posities en -oriëntaties bij te houden en om de regelnauwkeurigheid te verbeteren. Omdat zichtlijnen van de zichtlijn verbonden zijn met externe sensoren, is onderzoek naar de off-line berekening van de trajectvoorcompensatie van de effecten van de niet-lineaire dynamiek (bijvoorbeeld het voldoen aan robotverbindingen) ook belangrijk. De uiteindelijke nauwkeurigheid van beide TCP-configuraties zou ongeveer moeten zijn. 1 mm of beter. relatieve positioneringsmethode op basis van röntgenfoto's. De uitdaging met samenwerkende robots en gerobotiseerde X-ray CT ligt in het belang van zowel bron- als detectorpositie ten opzichte van elkaar. X-ray CT-systemen kunnen zelfs worden gezien als een extra sensor met superieure nauwkeurigheid (tot enkele μm), die kan worden gebruikt om de relatieve positienauwkeurigheid tussen röntgenbron en detector verder te kalibreren. Hiertoe worden gekalibreerde referentieobjecten tussen bron en detector geïntroduceerd. Het principe zal eerst worden geëvalueerd met behulp van zowel simulaties als twee complementaire validatieplatforms: twee collaboratieve robots met visueel licht en een XCT-machine met extra rotatie-as.