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Dieses Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung eines benutzerzentrierten Mixed Reality (MR)-Frameworks, das es auch Nicht-Programmierern ermöglicht, Industrieroboter intuitiv für die Nachbearbeitung additiv gefertigter Bauteile zu programmieren. Durch die Verlagerung der Programmierumgebung von traditionellen, codebasierten Schnittstellen in eine räumliche 3D-Realität erlaubt das System den Anwendern, Bearbeitungspfade und Prozessparameter durch natürliche Gesten direkt am physischen Objekt zu definieren. Das Framework schließt die Lücke zwischen der menschlichen Absicht auf hoher Ebene und der industriellen Ausführung, indem es einen Digital-Twin-Ansatz nutzt, um Roboterbewegungen vor dem physischen Einsatz zu simulieren und zu validieren. Dies reduziert Rüstzeiten und technische Barrieren für die Kleinserien- und Einzelfertigung erheblich.
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Projektinhalte und -ziele:

➤ Systemintegration: Vernetzung der Meta Quest 3 (Unity-basiert), einer Beckhoff TwinCAT SPS und einer Universal Robot Steuerung via PROFINET, um eine deterministische Echtzeitsteuerung zu erreichen.

➤ Räumliche Ausrichtung: Entwicklung einer robusten Kalibrierungsmethode zur Etablierung einer präzisen Koordinatentransformation zwischen der Passthrough-Umgebung der Quest 3 und dem physischen Arbeitsraum des Roboters.

➤ No-Code-Interface: Entwurf eines intuitiven MR-Interaktions-Workflows zur Generierung von Werkzeugpfaden (Toolpath Generation), der es Benutzern ermöglicht, Bearbeitungsaufgaben ohne herkömmliche Programmierkenntnisse zu „zeichnen“ oder zu definieren.

➤ Absichtsübersetzung (Intent Translation): Implementierung einer Backend-Engine, die hochgradige holografische Interaktionen in ausführbare Roboterbewegungsbefehle und synchronisierte Prozessanweisungen umwandelt.

➤ Validierung: Testen des End-to-End-Workflows an repräsentativen 3D-Druck-Komponenten, um die Ausrichtungsgenauigkeit und Systemzuverlässigkeit zu bewerten.

Ergebnis: Hier geht es um ein laufendes Projekt. Die folgenden Meilensteine wurden bereits erreicht:

➤ Pipeline etabliert: Die vollständige Daten-Pipeline von der räumlichen Schnittstelle der Meta Quest 3 bis hin zum Roboter-Aktor wurde erfolgreich entworfen und abgebildet.

➤ Systemintegration: Die vollständige Inbetriebnahme der Kommunikationsarchitektur ist abgeschlossen. Ein nahtloser Datenaustausch zwischen Unity, Beckhoff TwinCAT und Universal Robot via PROFINET ist gewährleistet.