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Modellierung und Simulation eines bio-inspirierten Roboterbeins

Krönig, Manuel (2012):
Modellierung und Simulation eines bio-inspirierten Roboterbeins.
Darmstadt, Technische Universität Darmstadt, Department of Computer Science, SIM, [Bachelor Thesis]

Abstract

In dieser theoretischen Arbeit werden zwei verschiedene Frameworks zur Simulation von mechanischen Systemen untersucht. Das erste Framework ist SimMechanics, eine kommerzielle Toolbox für Matlab/Simulink. Das zweite Framework ist mbslib, eine von Dr.-Ing. Martin Friedmann entwickelte C++-Bibliothek. In den beiden Simulations-Frameworks wird ein bio-inspiriertes Roboterbein modelliert. Die erstellten Modelle werden eingesetzt, um eine Optimierung der Parameter des Beins hinsichtlich maximaler Kraftausübung beim Gehen vorzunehmen. Der zentrale Teil der Arbeit ist der Vergleich der beiden Frameworks. Zusätzlich zum Hinterbein werden mehrere physikalische Systeme modelliert und der Ablauf der Simulation und die Simulationsergebnisse untersucht. Bei den Vergleichen wird insbesondere darauf geachtet, wie aufwändig die Modelle erstellt und erweitert werden können und wie einfach es ist, eine Simulation durchzuführen. Zur besseren Vergleichbarkeit wurde ein Visualisierungsprogramm erstellt, welches es ermöglicht, die Simulationsergebnisse aus beiden Frameworks darzustellen. Es ergibt sich, dass mbslib sehr gut verwendbar ist, aber einen Nachteil bei der Simulation hat, der durch den verwendeten Integrator verursacht wird. Diese Probleme könnten durch den Austausch des Integrators gelöst werden. Dies ist möglich, da der Quelltext von mbslib verfügbar ist. Bessere Integratoren (mit Schrittweitensteuerung) befinden sich in der Implementierung.

Item Type: Bachelor Thesis
Erschienen: 2012
Creators: Krönig, Manuel
Title: Modellierung und Simulation eines bio-inspirierten Roboterbeins
Language: German
Abstract:

In dieser theoretischen Arbeit werden zwei verschiedene Frameworks zur Simulation von mechanischen Systemen untersucht. Das erste Framework ist SimMechanics, eine kommerzielle Toolbox für Matlab/Simulink. Das zweite Framework ist mbslib, eine von Dr.-Ing. Martin Friedmann entwickelte C++-Bibliothek. In den beiden Simulations-Frameworks wird ein bio-inspiriertes Roboterbein modelliert. Die erstellten Modelle werden eingesetzt, um eine Optimierung der Parameter des Beins hinsichtlich maximaler Kraftausübung beim Gehen vorzunehmen. Der zentrale Teil der Arbeit ist der Vergleich der beiden Frameworks. Zusätzlich zum Hinterbein werden mehrere physikalische Systeme modelliert und der Ablauf der Simulation und die Simulationsergebnisse untersucht. Bei den Vergleichen wird insbesondere darauf geachtet, wie aufwändig die Modelle erstellt und erweitert werden können und wie einfach es ist, eine Simulation durchzuführen. Zur besseren Vergleichbarkeit wurde ein Visualisierungsprogramm erstellt, welches es ermöglicht, die Simulationsergebnisse aus beiden Frameworks darzustellen. Es ergibt sich, dass mbslib sehr gut verwendbar ist, aber einen Nachteil bei der Simulation hat, der durch den verwendeten Integrator verursacht wird. Diese Probleme könnten durch den Austausch des Integrators gelöst werden. Dies ist möglich, da der Quelltext von mbslib verfügbar ist. Bessere Integratoren (mit Schrittweitensteuerung) befinden sich in der Implementierung.

Place of Publication: Darmstadt
Divisions: 20 Department of Computer Science
20 Department of Computer Science > Simulation, Systems Optimization and Robotics Group
Date Deposited: 09 Jul 2019 10:35
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