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Lernmaterialien für Roboter Manipulatoren an der Fachhochschule Bielefeld

Greife auf kostenlose Karteikarten, Zusammenfassungen, Übungsaufgaben und Altklausuren für deinen Roboter Manipulatoren Kurs an der Fachhochschule Bielefeld zu.

TESTE DEIN WISSEN

Was sind Maschinen?

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Im Gegensatz zu einem Roboter sind Maschinen menschengesteuert.

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Was sind die "seven big ideas in robotics" nach Touretzky?

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  1. How do robots know what to do?
  2. How do robots perceive the world?
  3. How do robots know where they are?
  4. How do robots know where to go?
  5. How do robots control their bodies?
  6. How do robotic systems manage complexity?
  7. How do robots calculate the quantities they need to function?
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Wie viele DOF braucht man in karthesischen Raum?

Und wie viele in der planaren Ebene?

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3D = 6 DOF 

– 3 translational
– 3 rotational

Ebene = 3 DOF

– 2 translational
– 1 rotational

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Typische Designs von Robotern?

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Revolute, Prismatic

RRR - articulated 

RRP - spherical 

RRP - SCARA

RPP - cylindrical 

PPP - Cartesian 


modern 7DoF arms 

7 revolute joints 

consecutive axes are perpendicular 

 any 3 consecutive axes intersect (spherical joint) 

anthropomorphic design

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Was ist ein Rigid Body (starrer Körper)?

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Eine Anzahl an Punkten die eine feste relative Position zueinander besitzen.

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Was sind die Eigenschaften bei Bewegungen starrer Körper?

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  • Bewegung ist kontinuierlich
  • Von A nach B und dann von B nach C  = A nach C
  • Rotation and Translation nicht kommutativ
  • Jede Position kann aus jeder belibigen initial Position erreicht werden.
  • Jede mögliche Orientierung kann durch eine kombination aus translation und rotation erreicht werden (6 DoF)
  • Es spielt keine Rolle wo der Koordinatenursprung sich befindet... (keine special pose)
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Was ist der Active View und was ist der Passive View?

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TESTE DEIN WISSEN

    Active View: Transformation eines Punktes durch ein Koordinatensystem
    Passive View: Gleicher Punkt in 2 Koordinatensystemen dargestellt

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Was ist der Unterschied zwischen Punkt und Richtungsvektoren?

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Punktvektor

  • Beschreibt einen Punkt im Raum
  • homogeneous representation: p = (px, py, pz, 1)t

Richtungsvektor

  • Beschreibt eine Richtung im Raum ( Gechwindigkeit oder differenz zweier Punkte)
  • homogeneous representation: p = (px, py, pz, 0)t
  • Keinen festen Koordinatenursprung


Unterschied einemal ne 0 oder ne 1 als 4 Vektorkomponente!!!

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Was sagen die Euler Theoreme aus?

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Theorem 1:

- Die relative Orientierung von zwei Koordinatensystemen kann als ein Set von 3 unabhängigen Winkeln spezifiziert werden.

⇒ Euler Angles


Theorem 2:

- Irgendeine relative Orientierung von zwei Koordinatensystemen kann als eine Rotation um eine einzige Achse repräsentiert werden

⇒ Axis-Angle representation

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Was ist Gimbal-Lock und wann tritt es auf?

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Bei Gimbal-Lock werden die 1. und 3. Achse parallel.

Es passiert wenn die 2. Achse um theta = pi oder um theta = 0 gedreht wird. (Bei den ZYZ Euler Angles)

Dies resultiert im Verlust eines Freiheitsgrads.


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Was ist Roll-Pitch-Yaw?

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TESTE DEIN WISSEN

Es ist eine spezielle Form der Euler Angles.

Es wird zuerst um R_z dann umd R_y und dann um R_x rotiert.

Singularität (Gimbal Lock) liegt bei pitch = +-90°. 

Wird in der Luftfahrt benutzt, da dieser Fall nicht auftritt...

Fixed = rpy und moving = ypr  Axis

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Was ist ein Roboter?

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Ein industrieller Roboter ist ein automatisierter, programmierbarer Manipulator, der für viele Zwecke in drei oder mehrere Achsen verfahren kann.

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  • 24 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen Roboter Manipulatoren Kurs an der Fachhochschule Bielefeld - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Was sind Maschinen?

A:

Im Gegensatz zu einem Roboter sind Maschinen menschengesteuert.

Q:

Was sind die "seven big ideas in robotics" nach Touretzky?

A:
  1. How do robots know what to do?
  2. How do robots perceive the world?
  3. How do robots know where they are?
  4. How do robots know where to go?
  5. How do robots control their bodies?
  6. How do robotic systems manage complexity?
  7. How do robots calculate the quantities they need to function?
Q:

Wie viele DOF braucht man in karthesischen Raum?

Und wie viele in der planaren Ebene?

A:

3D = 6 DOF 

– 3 translational
– 3 rotational

Ebene = 3 DOF

– 2 translational
– 1 rotational

Q:

Typische Designs von Robotern?

A:

Revolute, Prismatic

RRR - articulated 

RRP - spherical 

RRP - SCARA

RPP - cylindrical 

PPP - Cartesian 


modern 7DoF arms 

7 revolute joints 

consecutive axes are perpendicular 

 any 3 consecutive axes intersect (spherical joint) 

anthropomorphic design

Q:

Was ist ein Rigid Body (starrer Körper)?

A:

Eine Anzahl an Punkten die eine feste relative Position zueinander besitzen.

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Q:

Was sind die Eigenschaften bei Bewegungen starrer Körper?

A:
  • Bewegung ist kontinuierlich
  • Von A nach B und dann von B nach C  = A nach C
  • Rotation and Translation nicht kommutativ
  • Jede Position kann aus jeder belibigen initial Position erreicht werden.
  • Jede mögliche Orientierung kann durch eine kombination aus translation und rotation erreicht werden (6 DoF)
  • Es spielt keine Rolle wo der Koordinatenursprung sich befindet... (keine special pose)
Q:

Was ist der Active View und was ist der Passive View?

A:

    Active View: Transformation eines Punktes durch ein Koordinatensystem
    Passive View: Gleicher Punkt in 2 Koordinatensystemen dargestellt

Q:

Was ist der Unterschied zwischen Punkt und Richtungsvektoren?

A:

Punktvektor

  • Beschreibt einen Punkt im Raum
  • homogeneous representation: p = (px, py, pz, 1)t

Richtungsvektor

  • Beschreibt eine Richtung im Raum ( Gechwindigkeit oder differenz zweier Punkte)
  • homogeneous representation: p = (px, py, pz, 0)t
  • Keinen festen Koordinatenursprung


Unterschied einemal ne 0 oder ne 1 als 4 Vektorkomponente!!!

Q:

Was sagen die Euler Theoreme aus?

A:

Theorem 1:

- Die relative Orientierung von zwei Koordinatensystemen kann als ein Set von 3 unabhängigen Winkeln spezifiziert werden.

⇒ Euler Angles


Theorem 2:

- Irgendeine relative Orientierung von zwei Koordinatensystemen kann als eine Rotation um eine einzige Achse repräsentiert werden

⇒ Axis-Angle representation

Q:

Was ist Gimbal-Lock und wann tritt es auf?

A:

Bei Gimbal-Lock werden die 1. und 3. Achse parallel.

Es passiert wenn die 2. Achse um theta = pi oder um theta = 0 gedreht wird. (Bei den ZYZ Euler Angles)

Dies resultiert im Verlust eines Freiheitsgrads.


Q:

Was ist Roll-Pitch-Yaw?

A:

Es ist eine spezielle Form der Euler Angles.

Es wird zuerst um R_z dann umd R_y und dann um R_x rotiert.

Singularität (Gimbal Lock) liegt bei pitch = +-90°. 

Wird in der Luftfahrt benutzt, da dieser Fall nicht auftritt...

Fixed = rpy und moving = ypr  Axis

Q:

Was ist ein Roboter?

A:

Ein industrieller Roboter ist ein automatisierter, programmierbarer Manipulator, der für viele Zwecke in drei oder mehrere Achsen verfahren kann.

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