Eine interaktive räumliche Benutzerschnittstelle für die Programmierung von Industrierobotern (eBook)

Geleitwort der Herausgeber 8
Vorwort 10
Inhaltsverzeichnis 12
Abbildungsverzeichnis 19
Tabellenverzeichnis 22
Abkürzungsverzeichnis 23
Notation und physikalische Größen 25
1 Einleitung 28
1.1 Ausgangssituation 28
1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise 30
2 Robotereinsatz und -programmierung 34
2.1 Robotertypen 34
2.2 Applikationen und Randbedingungen 36
2.3 Programmierung von Industrierobotern 39
2.4 Situationsanalyse und Fazit 53
3 Stand der Forschung und Technik 56
3.1 Augmented Reality 56
3.2 Visualisierungsverfahren 59
3.3 Positionserfassung 70
3.4 Interaktionstechniken 72
3.5 AR-Anwendungen in der Mensch-Roboter-Interaktion 74
3.6 Fazit und Handlungsbedarf 86
4 Anforderungsanalyse 88
4.1 Zieldimensionen 88
4.2 Anforderungsstruktur 88
4.3 Konzeptionelle Anforderungen 90
4.4 Technische Anforderungen 91
4.5 Benutzerorientierte Anforderungen 95
5 Konzeption und Systementwurf 98
5.1 Überblick 98
5.2 AR-basierte Roboterprogrammierung und Simulation 98
5.3 Konzeption der Visualisierung 109
5.4 Projektionsgestützte AR-Visualisierung 112
5.5 Automatisierte Geometrieerfassung 125
5.6 Räumliche Eingabe und Interaktion 128
5.7 Zusammenfassung des Konzepts und der Teilverfahren 140
6 Umsetzung und Erprobung 144
6.1 Übersicht 144
6.2 Systemgestaltung und Implementierung 144
6.3 Systemkonfigurationen und realisierter Aufbau 164
6.4 Erprobung und Anwendung des Systems 166
7 Technische und wirtschaftliche Bewertung 174
7.1 Technische Bewertung 174
7.2 Wirtschaftliche Bewertung 176
8 Zusammenfassung und Ausblick 180
9 Literaturverzeichnis 184
10 Anhang 224
10.1 Entwicklung der AR-Forschung 224
10.2 Head-Mounted Displays (HMD) 225
10.3 Verfahren der Positionserfassung 231