Verallgemeinerte Methodik für den Entwurf von Flug-Manipulationsaufgaben auf der Grundlage mechanisch motivierter elementarer Flugzustände

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Michael Beitelschmidt; Professor Dr.-Ing. Markus Ryll
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546943282

Roboter werden immer häufiger für Aufgaben eingesetzt, die entweder gefährlich sind oder an schwer zugänglichen Stellen durchgeführt werden müssen. Ein sich schnell entwickelnder Bereich der Robotik ist der Einsatz von unbemannten Flugsystemen (UAV) als Plattform für Manipulationsaufgaben. In diesem Fall wird das UAV als Aerial Manipulator (AM) bezeichnet und kommt in taktilen Kontakt mit dem Zielobjekt, um eine Manipulations- oder Verarbeitungsaufgabe durchzuführen. Die Forschung auf dem Gebiet der Manipulation aus der Luft konzentriert sich in der Regel auf Steuerungsarchitekturen für spezifische Aufgaben, anstatt das Potenzial einer grundsätzlichen mechanischen Problembeschreibung zu erforschen. In diesem Projekt wollen wir einen Rahmen für Manipulationsaufgaben in der Luft entwickeln, der komplexe Aufgaben in mechanisch motivierte Elementarflugzustände (EFS) zerlegt, um die Verallgemeinerung zu erleichtern. Diese Zerlegung ermöglicht den Entwurf komplexer Flugmanipulationsaufgaben und Missionen. Jeder EFS verfügt über eine eigene Flugsteuerung für erhöhte Präzision und Systemrobustheit. Taktile Navigation wird eingesetzt, um eine millimetergenaue Positionierung des AM-End-Effektors (EE) zu erreichen, indem geometrische Merkmale des Manipulationsziels genutzt werden. Kraft-/Drehmomentsensoren im Manipulator werden durch verbesserte Ansätze zur Kraft-/Momentenschätzung überflüssig.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen