file={Froschauer, Roman und Lindorfer, Rene - Workflow-based programming of human-robot interact.pdf:C\:\\Users\\jimmo\\Zotero\\storage\\4BHXXD2H\\Froschauer, Roman und Lindorfer, Rene - Workflow-based programming of human-robot interact.pdf:application/pdf},
file={Froschauer, Roman und Lindorfer, Rene - Workflow-based programming of human-robot interact.pdf:C\:\\Users\\jimmo\\Zotero\\storage\\4BHXXD2H\\Froschauer, Roman und Lindorfer, Rene - Workflow-based programming of human-robot interact.pdf:application/pdf},
}
}
@inproceedings{maderna_robotic_2018-1,
title={Robotic {Handling} of {Liquids} with {Spilling} {Avoidance}: {A} {Constraint}-{Based} {Control} {Approach}},
shorttitle={Robotic {Handling} of {Liquids} with {Spilling} {Avoidance}},
doi={10.1109/ICRA.2018.8460927},
abstract={Handling liquids with spilling avoidance is a topic of interest for a broad range of fields, both in industry and in service robotic applications. In this paper we present a new control architecture for motion planning of industrial robots, able to tackle the problem of liquid transfer with sloshing control. We do not focus on a complete sloshing suppression, but we show how to enforce an anti spilling constraint. This less conservative approach allows to impose higher accelerations, reducing motion time. A constraint-based approach, amenable to an Online implementation, has been developed. The proposed controller generates trajectories in real time, in order to follow a reference path, while being compliant to the spilling avoidance constraint. The approach has been validated on a 6 degree of freedom industrial ABB robot.},
booktitle={2018 {IEEE} {International} {Conference} on {Robotics} and {Automation} ({ICRA})},
author={Maderna, R. and Casalino, A. and Zanchettin, A. M. and Rocco, P.},
file={IEEE Xplore Full Text PDF:C\:\\Users\\jimmo\\Zotero\\storage\\ZSAYCM2T\\Maderna et al. - 2018 - Robotic Handling of Liquids with Spilling Avoidanc.pdf:application/pdf},
}
@inproceedings{maderna_robotic_2018-2,
title={Robotic {Handling} of {Liquids} with {Spilling} {Avoidance}: {A} {Constraint}-{Based} {Control} {Approach}},
shorttitle={Robotic {Handling} of {Liquids} with {Spilling} {Avoidance}},
doi={10.1109/ICRA.2018.8460927},
abstract={Handling liquids with spilling avoidance is a topic of interest for a broad range of fields, both in industry and in service robotic applications. In this paper we present a new control architecture for motion planning of industrial robots, able to tackle the problem of liquid transfer with sloshing control. We do not focus on a complete sloshing suppression, but we show how to enforce an anti spilling constraint. This less conservative approach allows to impose higher accelerations, reducing motion time. A constraint-based approach, amenable to an Online implementation, has been developed. The proposed controller generates trajectories in real time, in order to follow a reference path, while being compliant to the spilling avoidance constraint. The approach has been validated on a 6 degree of freedom industrial ABB robot.},
booktitle={2018 {IEEE} {International} {Conference} on {Robotics} and {Automation} ({ICRA})},
author={Maderna, R. and Casalino, A. and Zanchettin, A. M. and Rocco, P.},
@@ -108,7 +108,22 @@ Die Handlungen, die ein Roboter ausführen kann sind maßgeblich durch seine mec
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@@ -108,7 +108,22 @@ Die Handlungen, die ein Roboter ausführen kann sind maßgeblich durch seine mec
\section{Bewegungs-Constraints}
\section{Bewegungs-Constraints}
Die dritte Untergruppe der Constraints sind Beschränkungen in der Bewegung des Roboters. In Abgrenzung zu den Pfad-Constraints, die den Pfad schon während des Planungsschrittes beschränken, schränken Bewegungs-Constraints die physische Bewegung beziehungsweise die Ausführung der Trajektorie ein. Dazu gehören die Beschränkung der Beschleunigung, der Geschwindigkeit, der Orientierung und der Kraft. Diese werden in den folgenden Abschnitten näher erläutert.
Die dritte Untergruppe der Constraints sind Beschränkungen in der Bewegung des Roboters. In Abgrenzung zu den Pfad-Constraints, die den Pfad schon während des Planungsschrittes beschränken, schränken Bewegungs-Constraints die physische Bewegung beziehungsweise die Ausführung der Trajektorie ein. Dazu gehören die Beschränkung der Beschleunigung, der Geschwindigkeit, der Orientierung und der Kraft. Diese werden in den folgenden Abschnitten näher erläutert.
\subsection{Beschleunigung}
\subsection{Geschwindigkeit}
\subsection{Geschwindigkeit}
Die Begrenzung der Geschwindigkeit ist elementar für einen sicheren Betrieb im kollaborativen Umfeld. Die maximal zulässige Geschwindigkeit ist laut ISO 15066 \textcolor{blue}{[Referenz]} abhängig von der Trägheit beziehungsweise der Masse des Roboters und der sich im Arbeitsbereich befindenden Körperregion des Menschen. Die oberen Grenzwerte sind in Abbildung~\ref{fig:v_max} dargestellt. Bei Kollisionen unterhalb dieser Grenzen soll es zwar zu leichten Verletzungen wie einem Bluterguss kommen können, schwerere Verletzungen, wie die Penetration der Haut oder Brüche, können dadurch aber verhindert werden.
Neben der Begrenzung der Geschwindigkeit aus Sicherheitsgründen können auch aufgabenspezifische Anforderungen eine weitere Einschränkung erfordern.
\caption{Maximale Geschwindigkeiten des Roboters in Abhängigkeit seiner effektiven Masse}
\label{fig:v_max}
\end{figure}
\subsection{Beschleunigung}
Das Bewegen von Objekten erfordert häufig auch die Einschränkung der Beschleunigung. Dies ist insbesondere beim Umgang mit Flüssigkeiten notwendig, um die Trägheit der Flüssigkeit berücksichtigen zu können und so ein unkontrolliertes Überschwappen zu vermeiden \cite{maderna_robotic_2018}.
\subsection{Kraft}
\subsection{Kraft}
Die Beschränkung der Kraft kann auf zweierlei Weise erfolgen. Zum einen kann die Kraft beschränkt werden, mit der sich der Roboter bewegt und eventuell Objekte verschiebt und zum anderen kann die Kraft beschränkt werden, mit der der Endeffektor ein Objekt greift. Letzteres ist vor allem bei nicht-soliden Objekten notwendig, die sich bei einer zu hohen Kraft verformen würden \textcolor{blue}{[Beispiel und Referenz einfügen]}.
