Nachwuchsforschergruppe "Weiterentwicklung zukunftsorientierter Technologien am Beispiel eines Leichtbauroboters"






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Modul eines Drehgelenks
 
 
Zielstellung

Bei der Entwicklung eines geeigneten Gelenkmoduls werden folgende Eigenschaften angestrebt:

  • Möglichkeit zur wesentlichen Verringerung der benötigten Motorgröße (Reduktion der mechanischen Blindleistung),
  • Einführung einer Nachgiebigkeit zur passiven Unterstützung einer sicheren Mensch-Roboter-Interaktion.

Durch Umsetzungen dieser Forderungen ergeben sich weitere Einflussmöglichkeiten:

  • Aufnahme kinetischer Energie und Vorhalt in Form von potentieller Energie mit mechanischem Zwischenspeicher,
  • gezielte Beeinflussung des zeitlichen Verhaltens in Brems- und Beschleunigungssituationen unabhängig vom Hauptantrieb,
  • vereinfachte Kraft-/Positionsregelung je nach Anforderung und
  • verbessertes Verhalten bei unvorhergesehenem Objektkontakt.

 

Umsetzung

Aus der Vielzahl an Möglichkeiten zur Realisierung einer veränderlichen Steifigkeit wurde folgendes Prinzip gewählt:

Gewähltes Prinzip

 

 

 

 

 

 

 

Das Prinzip nutzt die Fesselung von Windungen einer vorgespannten Schraubenfeder.

 

Umsetzung im Versuchsstand "veränderliche Trägheit und Wurfversuch"

Eckdaten:

  • Bewegung einer Last von 1 kg an einem Arm (max. 3 kg) von 40 cm Länge mit einer Winkelbeschleunigung von 12,5 rad/s²
  • mögliche Belastung: 20 Nm bei 1 U/s Winkelgeschwindigkeit
→ Kollisionsraumanalyse als virtueller Gelenktest

Ansprechpartner:


Dipl.-Ing. Lars Böhme
 
Telefon: +49 (0)371 531-38414
E-Mail:   lars.boehme@etit.tu-chemnitz.de
Raum:    Reichenhainer Str. 31/33, Zi. 128
Professur Robotersysteme
Prof. Dr.-Ing. Jozef Suchý