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Titelaufnahme

Titel
Path planning and trajectory optimization of delta parallel robot
AutorShareef, Zeeshan In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen
PrüferTrächtler, Ansgar In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen ; Ober-Blöbaum, Sina In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen ; Sextro, Walter In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen
Erschienen2015
HochschulschriftPaderborn, Univ., Diss., 2015
Anmerkung
Tag der Verteidigung: 07.05.2015
Verteidigung2015-05-07
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
URNurn:nbn:de:hbz:466:2-16003 Persistent Identifier (URN)
Dateien
Path planning and trajectory optimization of delta parallel robot [10.19 mb]
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Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

In dieser Dissertation werden Pfadplanung und Trajektorienoptimierung mit Hilfe neu entwickelter Methoden behandelt. Die Ergebnisse werden mit den etablierten Methoden verglichen. Verschiedene Verfahren zur Pfadplanung auf dem aktuellen Stand der Technik werden erörtert und nicht nur bezüglich ihrer numerischen Genauigkeit, sondern auch hinsichtlich anderer Eigenschaften verglichen. Für den vordefinierten geometrischen Pfad wird die Trajektorienoptimierung mittels drei unterschiedlicher Optimierungsmethoden untersucht: Phase-Plane Methoden, dynamische Programmierung und durch die neu entwickelte Methode Discrete Mechanics and Optimal Control (DMOC). Um Schwachstellen bei der Verwendung der dynamische Programmierungfür Optimierung im Gelenkwinkelraum zubeheben wird ein Kriterium für die Gelenkauswahl und eine Modifikation der Algorithmen vorgestellt. Es werden zwei numerische Beispiele für den Vergleich dieser Optimierungstechniken verglichen. In dieser Arbeit wird eine neuartige Idee vorgestellt, um die Pfaplanung und Trajektorienoptimierung in einem einzigen Schritt zu vereinigen. Einer der größten Vorteile der Vereinigung dieser beiden Schritte ist, dass alle Randbedingungen - sowohl die kinematischen als auch die dynamischen Eigenschaften - in einem Schritt berücksichtigt werden. Um die optimale Lösung der simultanen Pfadplanung und Trajektorienoptimierung zu erhalten, wird die DMOC-Methode verwendet. Der Delta Parallel Roboter wird benutzt um die vorgeschlagenen generalisierten Methoden zu verifizieren.

Zusammenfassung (Englisch)

In this dissertation, path planning and trajectory optimization are performed using newly developed methodologies and results are compared with existing state-of-the-art techniques. Different state-of-the-art path planning techniques are discussed and compared not only in terms of numerical accuracy but also in terms of other properties.Trajectory optimization of a predefined geometrical path is discussed using three different optimization techniques: Phase-Plane method, Dynamic Programming and the newly developed method Discrete Mechanics and Optimal Control (DMOC). A joint selection criterion and modification in the algorithm are presented to remove the flaws present in Dynamic Programming using Joint Space for trajectory optimization. Two numerical examples are considered to compare these optimization techniques. In this thesis, a novel idea is proposed to combine path planning and trajectory optimization in a single step. One of the biggest advantages of combining these two steps together is that all constraints, either on kinematics or on dynamic properties, are considered in one step. DMOC is used to obtain the optimal solution of simultaneous path planning and trajectory optimization. The Delta parallel robot is used to verify the proposed generalized methodologies.