Programmierung von CNC-Messgeräten mit genetischen Algorithmen Simeon Perlov.

Programmierung von CNC-Messgeräten mit

genetischen AlgorithmenSimeon Perlov

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Präsentation von Simeon Perlov

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http://www0.cs.ucl.ac.uk/staff/W.Langdon/ftp/papers/brezocnik_2004_AJME.pdf

Übersicht• Einleitung: CNC• Koordinatenmessgeräte• Wegfindung• Vorteile/Nachteile• Fazit

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Was sind CNCs und wofür steht diese Abkürzung

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Das Thema ist spezifisch auf diese Koordinatenmessgeräte bezogen

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Wegfindung: Wie man hier genetische Algorithmen verwenden kann

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Ob es sinnvoll ist, genetische Algorithmen zu verwenden und Zusammenfassung der Informationen

Einleitung: CNC• Computerized Numerical Control• Automatische Steuerung für Werkzeugmaschinen• Setzt 3D-Designs auf realen Objekten um

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oder auf Deutsch: Rechnergestützte numerische Steuerung

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wie zum Beispiel: Bohrer, Schneide- / Biegemaschinen

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3D-Muster werden mit einem CAD-Programm angefertigt und von dem CNC verstanden

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In der Industrie hat bereits jede Maschine ein CNC, denn sonst müsste man sie manuell bedienen

Koordinatenmessgeräte• Kennen das 3D-Modell vom Objekt• Prüfen hergestelltes Objekt auf Fehler

• Messkopfsystem• 3 Achsen-Bewegung: X, Y, Z

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Ein Messkopf der z.B. das Objekt berühren muss, kann sich innerhalb von 3 Achsen bewegen: X, Y und Z

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4: Messkopf (in der Skizze vergrößert, in Realität sehr winzig)

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7: CNC

Wegfindung• Weg zwischen 2 Punkten

für Koordinatenmessgerätberechnen

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Wegfindung wird benötigt damit das Messgerät an bestimmte Stellen des Objekts navigieren kann, um sie zu vermessen

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Wenn der Messkopf gegen das Objekt stößt, kann er zerstört werden

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Bild: Messkopf + Objekt werden diskretisiert

Wegfindung• Individuum = 1 Pfad• Gen = Diskrete Bewegung in eine Richtung

Wegfindung: Fitness• Länge des Programms (Anzahl Schritte)• Distanz vom Messkopf zum Zielpunkt• Anzahl der Kollisionen

Verhältnis 1:2:10

Wegfindung: Parameter• Bevölkerung: 50 Individuen• Crossover• pc = 0.2• pm = 0.2

Vorteile• Einfache und universelle Implementierung• Rutscht nicht so leicht ins lokale Optimum

Nachteile• Diskretisierung benötigt

sehr viel Rechenaufwand• Keine Zeitgarantie

Fazit• Allgemein für Wegfindung verwendbar• In der Zukunft: Mehr Verwendung von genetischen

Algorithmen

Programmierung von CNC-Messgeräten mit genetischen Algorithmen Simeon Perlov.

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