Klausuren

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Knurtz
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Beitrag von Knurtz » 20.07.2017 09:37

Die Klausur für ET von heute hat aus 5 Aufgaben bestanden. Hier die Punkteverteilung:
  • Aufgabe 1: 11
  • Aufgabe 2: 8
  • Aufgabe 3: 10
  • Aufgabe 4: 13
  • Aufgabe 5: 8
4-DOF.jpg
Aufgabe 1: DH-Parameter
4-DOF Manipulator gemäß Bild
a) Um welche Art von Gelenken handelt es sich?
b) DH-Parameter aufstellen (Bild zeigt Ruhestellung)
c) Arbeitsraum in X0-Z0-Ebene (entspricht X1-Y1-Ebene) einzeichnen und von welchen DH-Parametern die einzelnen Radien abhängen

Aufgabe 2: Inverse Kinematik
Bezogen auf den gleichen Manipulator aus 1.
In Teilaufgaben schrittweise geführt die inverse Kinematik berechnen.

Aufgabe 3: Trajektorien
a) Stückweise lineare Trajektorie mit parabolischen Übergängen. Delta(t), Delta(theta) sowie omega_max waren gegeben. Aufgabe: alpha_max herausfinden. Dazu Hinweis auf der Klausur: zunächst bestimmen, ob es eine Gleitphase gibt.
b) Zeitverläufe für theta und 1. und 2. Ableitung (omega, alpha) für kubische Trajektorie aufzeichnen
c) Wäre eine kubische Trajektorie mit gleicher maximaler Winkelbeschleunigung schneller als die in a) berechnete?

Aufgabe 4: Differentielle Kinematik
a) Jacobi Matrix aufstellen für den planaren 3-Gelenkmanipulator, den die Gelenke 2-4 aus Aufgabe 1 bilden. Achtung, schreibt euch dafür die Definition des Kreuzprodukts auf den Spickzettel, blöd wenn man das nicht mehr weiß :?
b) Würde sich die analytische Jacobi-Matrix unterscheiden?
c) Exemplarisch für Last von Glied 4 die resultierenden Momente in den Gelenken berechnen. ( Die Last (Gewichtskraft in neg. Y1-Richtung) war im um l_1 von Gelenk 4 entfernt, also sollte man den Paramter a_4 in der Jacobi-Matrix durch l_4 ersetzen)

Aufgabe 5: Regelung
a) Bewegungsgleichung gegeben, Elemente bennen und ergänzen (Definition von M aus Delta M und M_stat!)
b) Blockschaltbild für dezentrale Einzelgelenkregelung ergänzen um Sollwert-Vorsteuerung und Kompensation für tau_d
c) Matrizengleichung zur Kompensation von tau_d
d) Impedanzregelung war beschrieben, sollte benannt werden. Welche Sensoren sind hierfür nötig?

EDIT: Rechtschreibung, kleinere Details
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Vale
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Re: Klausuren

Beitrag von Vale » 02.08.2017 10:34

Hallo,

Ich habe hier auch noch mal eine Version von der Klausur 20.07.2017.
Diese ist von den Mechatronikern. Seht selbst wie sehr sie sich unterscheiden.

Sorry für meine Handschrift :)

Grüße!
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Robocop
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Re: Klausuren

Beitrag von Robocop » 26.07.2018 18:23

Die Klausur von heute unterschied sich deutlich zu der vorigen.

Themen waren unter anderem (für ET):

DH-Parameter gegeben -> Manipulator zeichnen (mit Koordinatensystemen, etc.), Transformationsmatrizen angeben
Beschleunigungsverläufe für 3 Gelenke geben. Endeffektor Pose am Ende der Trajektorie berechnen.

Inverse Kinematik des 3 Gelenkmanipulators analytisch bestimmen (s. Übung 2 Lösungen)
Kinematik entkoppelt?
Bedingungen für Erreichbarkeit einer Pose herleiten aus geometrischen Beziehungen.

Jacobi-Matrix und Kraftvektor gegeben, Momente berechnen

Bsp 6-1 Ein-Gelenkmanipulator, Bewegungsgleichungen aufstellen
PD-Festwertregelung mit Gravitationskompensation
Führungsübertragungsfunktion aufstellen

RS04/4 -> 3 Punkte gegeben , a0,a1,a2,a3 bestimmen für die Trajektorienabschnitte

Test123
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Re: Klausuren

Beitrag von Test123 » 19.07.2019 07:52

Die Klausur war dieses Mal sehr ähnlich aufgebaut wie letztes Jahr:

1. DH - Parameter
5-DOF Roboter gegeben (3 Gelenkmanipulator auf Schiene)
1.1 Welche Gelenkarten ( TRRRR)
1.2 DH Parameter aufstellen (einige Koordinatensysteme und Parameter waren gegeben)
1.3 Arbeitsraum zeichnen + bemaßen
1.4 Position bei gegebenen Winkeln bestimmen

2. Inverse Kinematik (schrittweise geführt und Zeichnungen vorgegeben)

3.Jacobimatrix
3.1 Analytische Jakobimatrix aufstellen
3.2 Gelenkmomente berechnen

4. Trajektorienplanung
4.1 Quantitativ Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverlauf einer kubischen Trajektorie zeichnen
4.2 Zeitdauer t einer kubische Trajektorie berechnen - Parameter a0 - a3 waren gegeben, w_max auch
4.3 Überprüfen, ob bei vorgegebenen maximalen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen die Zeit t aus 4.2 mit einer zeitoptimalen Bewegung realisiert werden kann (--> bestimmen der Gleitphase)

5. Regelungstechnik
5.1 Unvollständiges Blockschaltbild für dezentrale Einzelgelenkregelung gegeben -> ergänzen
5.2 Differenzialgleichung für den Regelfehler aufstellen
5.3 Wie müssen Kp und Kd definiert sein?
5.4 Wie würde sich der Regelkreis verhalten, wenn er auf ein Hindernis stößt?

Pahaul
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Re: Klausuren

Beitrag von Pahaul » 19.07.2019 13:28

Ich hab mal ein kleines Gedächtnisprotokoll für die Mechatronikerklausur vom SS 2019 erstellt. Die Teilaufgaben die ich vergessen habe stehen oben bei Test123 mit im Text ;)
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