Titelaufnahme

Titel
Entwicklung eines 3D-Scansystems unter Verwendung einer Kinect-Kamera und eines 6-Achs-Roboters
Weitere Titel
Development of a 3D-Scan system, by using a Kinect-Camera and a 6-Axis-Robot
VerfasserKrammer, Christian
GutachterKorak, Gernot
Erschienen2017
Datum der AbgabeJuni 2017
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)FlexPendant / Kinect-Kamera / Microsoft Kinect SDK / RobotStudio / Schnittstelle / TCP/IP Verbindung / Visual Studio / 3D-Scan / 6-Achs-Roboter
Schlagwörter (EN)FlexPendant / Kinect-Camera / Microsoft Kinect SDK / RobotStudio / Interface / TCP/IP Connection / Visual Studio / 3D-Scan / 6-Axis-Robot
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Konzeptes, für ein 3D-Scansystem unter Verwendung von low cost Komponenten. Dazu wird eine KinectKamera der ersten Generation und ein 6-Achs-Roboter der Firma ABB, vom Typ IRB 120 verwendet. Der Scanvorgang wird durch die Interaktion der beiden Komponenten gewährleistet und erlaubt eine automatische Erfassung der Konturen und Merkmale eines Objekts, um anschließend ein möglichst detailgetreues 3D Modell erzeugen zu können.

Die Implementierung der entstehenden Punktewolke in eine Konstruktionssoftware und die anschließende Vernetzung dieser zu einem 3D-Modell, ist nicht mehr Teil dieser Arbeit. Ziel ist es, den Scanvorgang mit den vorhandenen Mitteln so weit wie möglich zu automatisieren, um einen möglichst hohen Automatisierungsgrad zu erreichen.

Nachdem zu Beginn die Anforderungen an das System, der Stand der Technik und bereits vorhandene Systeme beschrieben werden, wird anschließend auf die Grenzen des konkreten Scansystems, auf die Ausarbeitung daraus resultierender Bewegungskonzepte, auf Alternativkomponenten und auf die untersuchten Konzepte eingegangen. Konkret wird auf die Entwicklung zweier Konzepte eingegangen, welche sich durch die individuelle Anpassung des Scanvorganges an die Objektkontur unterscheiden. Zudem ist die daraus resultierende Umsetzung des Scanvorganges beschrieben. Dazu ist es nötig, die notwendigen Hardware- und Softwarekomponenten festzulegen. Für diese sind anschließend Programme, bzw. Lösungswege für die Weiterbearbeitung in der jeweiligen Software, geschrieben und beschrieben. Zudem wird die Grundlage für die Implementierung einer Kommunikationsschnittstelle und einer Kinect-Applikation implementiert, damit eine Interaktion der beiden Systeme möglich ist. Dazu ist eine TCP/IP Verbindung gewählt worden. Abschließend wird das entwickelte System unter realen Bedingungen am Roboter getestet und ausgewertet. Daraus resultierend, werden mögliche Verbesserungen abgeleitet.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with the development of a concept, for a 3D scan system under use from low cost components. A Kinect camera of the first generation and a six axis robot from the type IRB 120, of the company ABB, are used for this. The scan process is guaranteed by the interaction of both components and permits an automatic capture of the contours and signs of an object to be able to generate afterwards 3D model very faithful to detail.

The implementing of the originating point cloud in construction software and the next interlinking this to a 3D-model, is not any more part of this work. Aim is to automate the scan process with the available means so far as possible to reach a very high level of automation.

After at the beginning the demands for the system, the state of the technology and already available systems are described, it is entered afterwards on the borders of the concrete scan system, on the elaboration from it of resultant movement concepts, on alternative components and at the examined concepts. Specifically it is entered on the development of two concepts which differ by the individual adaptation of the scan process to the object contour. Besides, the conversion resulting from it of the scan process is described.

In addition it is necessary to fix the necessary hardware and software components. Afterwards for this programmes, or solution ways are written for the wide treatment in the respective software and are described. Besides, the basis for the implementing of a communication interface and a Kinect application is implemented, so that an interaction of both systems is possible. A TCP/IP connection has been chosen for this. Finally the developed system is tested under real conditions in the robot and is evaluated. Resultant from it, possible improvements are derived.