Hochdynamische Bewegungseinrichtungen
Getriebesynthese mit Berücksichtigung dynamischer Aspekte
Motivation
Hochgeschwindigkeitsgetriebe sind in vielen Industriefelder immer mehr erfordert und ihr dynamische Verhalten spielt in ihrem Designprozess eine große Rolle. Das dynamische Verhalten eines Getriebes wird normalerweise in späteren Stufen dieses Prozesses analysiert. Falls dieses Verhalten die gegebenen Bedingungen nicht erfüllt, soll eine neue Wiederholung des Prozesses gemacht werden, damit die richtigen Maße der Getriebeglieder gefunden werden können. In dieser Situation könnten sich mehrere unerwünschten Wiederholungen ereignen.
Ziel
Minderung der unerwünschten Wiederholungen im Designprozess eines Getriebes mit der Einschließung von strukturellen und dynamischen Kriterien in der frühsten Stufe des Prozesses.
Vorgehen
- Analyse der verschiedenen Aufgaben des Getriebes
- Berechnung die Gelenkkräfte
- Einstellung der strukturellen und dynamischen Kriterien
- Spannungen der Getriebeglieder
- Durchbiegung der Getriebeglieder
- Eigenfrequenzen
- Lösung des Minimierung-Maximierung-Problem
- Berechnung der Maße des Getriebes.
Betrieb hochdynamischer Bewegungseinrichtungen
Dynamische Handhabungsaufgaben erfordern leichte, aber steife Robotersysteme mit einem hohen Verhältnis von Nutzlast zu Eigengewicht, um sowohl Energieeffizienz als auch hohe Positionierungsgenauigkeit zu erreichen. Angesichts dieser Anforderungen sind Parallelroboter die beste Wahl, da sie über ein gestellfeste Antriebssystem verfügen und somit eine geringe bewegte Masse aufweisen. Der am weitesten verbreitete Parallelroboter, der für Manipulationsaufgaben entwickelt wurde, ist der Delta-Roboter. In diesem Zusammenhang befasst sich unsere Forschung mit der Maßsynthese und Optimierung von Delta-Robotern.
Ein großer Teil des Energieverbrauchs in der Verpackungs- und Montageindustrie entfällt auf Industrieroboter, die Pick-and-Place-Aufgaben ausführen. Aufgrund steigender Energiepreise und dem Wunsch nach nachhaltigen Technologien gewinnen Methoden zur Senkung des Energieverbrauchs von Robotermanipulatoren zunehmend an Bedeutung. Der sich wiederholende Charakter von Pick-and-Place-Operationen erlaubt es, den Energieverbrauch des Manipulators zu reduzieren, indem elastische Elemente in die Gelenke des Manipulators eingebaut werden und die Dynamik des Systems genutzt wird. Um diese Methode anzuwenden, sind maßgeschneiderte Bahnplanungsalgorithmen und Auslegungsmethoden erforderlich, die am IGMR entwickelt werden.
Wenn Sie mehr über die Optimierung und Maßsynthese von Delta Robotern erfahren möchten, schauen Sie sich gerne unser PAJAKO Projekt an. Die Forschung in diesem Gebiet geschieht in enger Kooperation mit dem Tokyo Institute of Technology und wird durch den DAAD gefördert.
Falls Sie mehr über die Nutzung der Systemdynamik in Pick und Place Aufgaben wissen möchten schauen Sie gerne in das Good Vibes Projekt.