Durchschlagende Mechanismen für Parallelroboter
Produktform: Buch / Einband - flex.(Paperback)
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Beseitigung eines
prinzipiellen Nachteils von Parallelrobotern gegenüber seriellen
Robotern, dem ungünstigeren Verhältnis von Arbeitsraum zu Bauraum. Das
Auftreten von Singularitäten vom Typ 2 bei Parallelrobotern ist ein
Grund für diesen Nachteil. Dies sind Lagen, in denen der Roboter nicht
mehr steuerbar ist. Kräfte, die in solchen Lagen über die Antriebe
eingeleitet werden, können zur Zerstörung der Struktur führen. Kräfte,
die in solchen Lagen am Endeffektor wirken, können in der
Robotersteuerung zum Verlust der Information über die Position des
Endeffektors führen. Bisher werden solche Lagen durch die Auslegung des
Roboters und die Programmierung der Robotersteuerung vermieden. Da ein
Parallelroboter zumeist auf beiden Seiten solcher singulären Lagen
sicher positioniert werden kann, würde ein Durchfahren dieser Lagen zu
einer signifikanten Vergrößerung des nutzbaren Arbeitsraums führen.
Dieser Ansatz, der in der Getriebelehre bei zwangsläufigen Mechanismen
mit dem Freiheitsgrad Eins als Durchschlagen bezeichnet wird, wird im
Rahmen dieser Arbeit umgesetzt. Um zu ermitteln, wann ein Durchschlagen
zur Arbeitsraumvergrößerung möglich ist, werden die unterschiedlichen
Arbeitsräume eines Parallelroboters systematisiert und über gemeinsame
Singularitäten miteinander verknüpft. Zudem werden unterschiedliche
Möglichkeiten erarbeitet, wie Singularitäten ohne die Struktur zu
zerstören oder die Endeffektorposition in der Robotersteuerung zu
verlieren. Zur Verifikation der erarbeiteten Ansätze wird ein ebener
Parallelroboter als Funktionsmuster entwickelt. Die erstmalige
Umsetzung der Vergrößerung des Arbeitsraums eines Parallelroboters über
ein kontrolliertes Durchschlagen zeigt abschließend die durch die
entwickelten Konzepte erzielbare Leistungsverbesserung von
Parallelrobotern.weiterlesen
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