In kleinen und mittleren Unternehmen, die Industrieroboter einsetzen, erfolgt die Bewegungsprogrammierung in der industriellen Praxis meist online durch teach-in oder playback direkt an der zu automatisierenden Zelle bzw. am Roboter. Diese Art der Programmierung erfordert ein hohes Maß an Expertenwissen in der Bedienung von Robotersystemen sowie der kollisionsfreien Bewegungsprogrammierung. Die Genauigkeit der Programme sowie die Programmierzeit basieren auf dem Wissen und den ggf. systemspezifischen Fertigkeiten des Einrichters.

Mit dem Ziel, die Programmqualität bei reduzierter Programmierzeit zu erhöhen, wurde bereits vor Jahren die Systematik der simulationsgestützten Inbetriebnahme entwickelt, bei der die Programmierung anhand eines Simulationsmodells der Anlage virtuell erfolgt. Eine der größten Herausforderungen auf diesem Forschungsgebiet ist dadurch gegeben, dass diese Systematik aktuell nur wirtschaftlich eingesetzt werden kann, wenn für alle Objekte im Arbeitsraum des Roboters bereits exakte geometrische CAD-Volumenmodelle vorliegen

Ziel dieser Abhandlung ist, die Kombination der Messdaten eines tiefenmessenden Sensors mit allen in den Anwenderunternehmen individuell vorhandenen Simulationsmodellen zu einem Gesamtmodell der Arbeitszelle und damit Hebung des gesamten Potentials der simulationsgestützten Inbetriebnahme auch für kleine und mittlere Unternehmen. Durch die Verwendung exakter Simulationsmodelle können verschiedene Aktoren gemeinsam virtuell in Betrieb genommen werden und das Gesamtmodell weist an kritischen Stellen (bspw. an Greifpositionen) eine hohe Genauigkeit auf. Zellenbereiche, die nicht aktiv an der Produktion beteiligt sind, können gröber im Sinne der Kollisionsvermeidung behandelt werden (bspw. Umzäunungen). Diese Bereiche werden nicht funktional, sondern lediglich durch die Messdaten der Sensorik modelliert und schließen damit die räumlichen Lücken zwischen den verwendeten CAD-Volumenmodellen. Im Rahmen dieser Arbeit werden das Konzept sowie der Aufbau des eingesetzten Modellierungssystems beschrieben. Einen Schwerpunkt bildet die Anforderung, dass der Sensor von Hand durch die Arbeitszelle geführt wird. Aufbauend auf diesem Messdatenmodell wird der Prozess zur Einpassung von kinematischen Simulationsmodellen in die Messdaten beschrieben. Daran anknüpfend werden konkrete Einsatzmöglichkeiten eines solchen hybriden Zellenmodells diskutiert. Abschließend werden die prototypisch implementierten Konzepte erprobt und bewertet.