Nutzung der Redundanz eines 7-DOF Leichtbauroboters

Der Einsatz des Kuka-Leichtbauroboters in der Rehabilitation von Schlaganfallpatienten ist Gegenstand eines Forschungsprojekts mit interdisziplinärem Konsortium aus Industrie, Klinik und Universität. Der Vorteil dieses Roboters ist, dass sich seine zusätzliche siebte Achse dazu nutzen lässt, die Stellung des Roboterarms auf unterschiedliche Vorgaben zu optimieren. Im Beitrag wird eine intuitive Methode zur Auflösung der Redundanz des Roboters unter Verwendung von Starrkörpermodellen von Mensch und Roboter in OpenSim präsentiert. Dafür müssen die Bewegungen des Menschen und des Leichtbauroboters als zeitliche Verläufe der Position von optischen Markern dargestellt werden. Zur Auflösung der Redundanz wird ein zusätzlicher virtueller Marker am Roboter definiert, über dessen Position der Roboter in eine bestimmte Richtung gezogen werden kann. Der vorgestellte modellbasierte Ansatz ist einfach und intuitiv auf andere Anwendungen der Mensch-Roboter-Kollaboration übertragbar, da die eigentliche Aufgabe in einem Modell im kartesischen Raum definiert und die Redundanz durch die Platzierung eines einzigen virtuellen Markers aufgelöst werden kann.