Oberflächenvermessung zum reparativen 3D-Druck mit einem Industrieroboter

Abstract

Das Ziel dieser Arbeit ist das dreidimensionale Scannen von Objekten mit einem Industrieroboter. Dazu wird ein Laserlinienscanner an einen Roboter montiert und über Ethernet werden beide Parteien an ein Netzwerk angeschlossen. Um die gescannten Daten mit den Positionsdaten des Roboters zu vereinen, wird ein Computer als Bindeglied verwendet. Sowohl das Ansteuern des Scanners als auch die Server-Client-Verbindung mit der Robotersteuerung wird mit Python bewerkstelligt. Zur Bedingung des scanCONTROL 2950-100 Laserlinienscanners wird das im SDK enthaltene Python-Binding verwendet. Der Verbindungsaufbau mit der KRC4-Steuerung wird über die EthernetKRL-Schnittstelle realisiert. Hierzu werden über das TCP/IP Datenpakete versendet, die eine festgelegte XML-Struktur besitzen. Aus den empfangenen Daten erstellt die Steuerung automatisch die abzufahrende Trajektorie. Um die Bedienung des Scansystems zu erleichtern ist eine graphische Benutzeroberfläche erstellt worden. Schlussendlich werden die erstellten Punktwolken mit PolyWorks in brauchbare Polygonmodelle umgewandelt. Diese sollen in zukünftigen Arbeiten unter anderem dazu verwendet werden, um mit demselben Roboter auf das gescannte Objekt dreidimensional zu drucken.

The aim of this thesis is the three-dimensional scanning of objects using an industrial robot. For this purpose a laser line scanner is mounted on a robot and both parties are connected to a network via Ethernet. In order to merge the scanned data with the position data of the robot, a computer is used as a bridge. Both the controlling of the scanner and the server-client connection to the robot controller is done with Python. For the scanCONTROL 2950-100 laser line scanner the Python binding contained in the SDK is used. The connection to the KRC4 controller is established via the EthernetKRL-Interface. For this purpose, data packets with a defined XML structure are sent using the TCP/IP. The controller automatically creates the trajectory to be executed from the received data. In order to facilitate the operation of the scanning system, a graphical user interface has been created. Finally the created point clouds are converted into useful polygon models with PolyWorks. These will be used in future projects to print three-dimensionally on the scanned object using the same robot.