Zunehmender Facharbeitermangel in der Bauindustrie und standig steigende Kosten fOr den Bau, den Erhalt und die Sanierung von Bauwerken zwingen die Bauindustrie dazu, vorhandenes Rationalisierungspotential aufzudecken und durch EinfOhrung von teilau tomatischen oder automatischen Maschinen die Attraktivitiit und Produktivitat dieses Be rufszweigs zu erhohen. Gerade bei der Sanierung von gemauerten Abwasserkanalen muB unter auBerst schwierigen Bedingungen gearbeitet werden. Die engen Querschnitte lassen nur gebOckte Korperhaltung zu. Der LArm der Frasmaschinen, die hohe Luft feuchtigkeit und der standige Aufenthalt im Gefahrenbereich des Frasers fOhren dazu, daB durch frOhe ErmOdung des Arbeiters die Qualitat der Arbeit stark schwankt. Diese gemauerten Kanale mOssen saniert werden, da bei etwa 50% der Mortel in den Mauerfugen im Lauf der Jahre korrodierte und dabei undicht wurde bzw. dem Kanal einen Teil seiner mechanischen Festigkeit nahm. Da die verwendeten Kanalklinker da gegen eine hohe Resistenz gegen die korrosionsfordernden Bedingungen im Kanal zei gen, soli nur der korrodierte Mortel ersetzt werden. Trotz ihres hohen Alters bildet diese Kanalart noch heute einen festen Bestandteil des offentlichen Kanalnetzes, mit dessen Bau 1842 nach dem groBen Brand im Hamburg begonnen wurde. Um die Selbstreinigungswirkung der gemauerten Kanale zu erhOhen, wurden sie grundsatzlich mit elliptischen Querschnitten mit einem Langen /Breitenver haltnis von 2 zu 1 gebaut. Nach einer Untersuchung des Bundesforschungsministeriums /1.1/ betragt die Gesarntlange des offentlichen und des privaten Kanalnetzes schatzungsweise 885.000 km. Der Anteil gemauerter Abwasserkanale betragt davon ungefahr 23.000 km.

0 Abkürzungen und Formelzeichen

1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung
1.3 Vorgehensweise
2 Ausgangssituation
2.1 Begriffe und Definitionen
2.2 Analyse der Ausgangssituation
2.3 Stand der Sanierungstechniken
2.4 Stand der Fernbedientechnik
3. Anforderung an ein fernbedientes Sanierungsverfahren
3.1 Vorbereitende und manuelle Arbeitsschritte
3.2 Beschreibung der Randbedingungen
3.3 Anforderung an die fernbedienten Arbeitsschritte
4 Beschreibung des Telemanipulators und des Verfahrens zur Bedienerunterstützung
4.1 Realisierter Telemanipulator
4.2 Verfahren zum Erfassen, Fräsen und Verfugen des Ziegelmusters
5. Beschreibung der Koordinatensysteme und der verwendeten Koordinatentransformationen
5.1 Mathematische Beschreibung des Kanals und Telemanipulators
5.2 Beschreibung der Koordinatensysteme
5.3 Beschreibung der Koordinatentransformationen
6. Funktionen für die Bahnberechnung
6.1. Berechnung der Werkzeugorientierung
6.2. Position und Orientierung der Bahn
6.3. Anpassung der berechneten Längsbahnen an die realen Längsfugen
6.4. Teach-In der Ziegeleckpunkte
7. Aufbau und Erprobung des Steuerungssystems
7.1 Aufbau der Hardwarekomponenten
7.2 Aufbau der Softwarekomponenten
7.3 Erprobung des Sanierungssystems in einem Modellkanal
8. Kritische Beurteilung des Verfahrens und Entwicklungsmöglichkeiten
9. Zusammenfassung
10. Literaturverzeichnis
11. Anhang
11.1 Mathematische Beschreibung des Telemanipulators
11.2 Beschreibung der Koordinatentransformationen
11.2.1 Transformation von den Gelenkwinkeln zur Lage des Endeffektor
11.2.2 Transformation von der Lage des Endeffektor zu den Gelenkwinkeln.