Zur Fehlerkompensation und Bahnkorrektur für eine mobile Großmanipulator-Anwendung

Eine wirtschaftliche Anwendung für Großmanipulatoren stellt die Außenwäsche von Großraumflugzeugen dar. Bisher gibt es nur wenige Automatisierungsansätze für die Flugzeugwäsche. Sie besitzen entweder einen geringen Automatisierungsgrad oder verursachen mit einer stationären Anlage eine hohe Kapitalbindung bei geringer Flexibilität. Der Ansatz, eine Flugzeugwäsche mit einem mobilen Großmanipulator durchzuführen, bildet hier eine wirtschaftliche Alternative. Im Rahmen dieser Arbeit werden hierfür einige wesentliche Voraussetzungen geschaffen, die eine Flugzeugwäsche mit einem mobilen Großmanipulator ermöglichen. Zwei Kernprobleme der Anwendung bilden die Bestimmung der relativen Lage des Manipulators zum Flugzeug sowie das präzise Positionieren der Waschbürste auf der Flugzeugoberfläche. Ausgehend von einer Konzeption für die Flugzeugwäsche mit einem mobilen Großmanipulator werden Verfahren definiert, die es erlauben die Wäsche hinreichend präzise durchzuführen. Dies geschieht in drei we sentlichen Schritten - Kompensation von statischen Größen (modellgestützte Kalibration mit Deformationskompensation) - Kompensation von aufstellungsabhängigen Größen (Einmessen am Flugzeug und Durchführen einer Koordinatentransformation) - Kompensation von Ungenauigkeiten während der Wäsche (durch Adaption und Bahnkorrektur). Diese drei Kompensationen werden über ein Rechnersystem mit entsprechender Sensorik realisiert und auf den Betrieb im Fahrzeug abgestimmt, wobei die geforderte Reproduzierbarkeit, Robustheit, Geschwindigkeit und Sicherheit als Randbedingungen erfüllt werden. Die Anlage wurde in einer einjährigen Testphase am Flughafen Frankfurt betrieben. Dabei zeigte sich, daß die durchgeführten Kompensationen hinreichend sind, um eine automatisierte Flugzeugwäsche durchzuführen. Da die Geschwindigkeit durch die Bürstenwäsche vorgegeben ist und auch die maximale Dynamik der eingesetzten hydraulischen Komponenten begrenzt ist, reicht die erreichte Geschwindigkeit und Dynamik der K ompensation vollkommen aus.