ISBN 9783843904193

978-3-8439-0419-3, Reihe Ingenieurwissenschaften

Tobias Bruckmann
Auslegung und Betrieb redundanter paralleler Seilroboter

175 Seiten, Dissertation Universität Duisburg-Essen (2010), Hardcover, B5

Zusammenfassung / Abstract

Ein Nachteil konventioneller Parallelkinematiken liegt in ihrem schlechten Verhältnis von Bauraum- zu Arbeitsraumvolumen. Dies liegt im begrenzten Hub der oftmals verwendeten Linearaktoren (z.B. Hydraulikzylinder oder Kugelrollspindeln). Dieser Nachteil kann durch die Verwendung von Seilen und Seilwinden statt linearer Aktoren beseitigt werden. Solche Systeme werden als (parallele) Seilroboter bezeichnet.

Die hier beschriebene Arbeit entstand im Rahmen des DFG-Projektes Artist (Arbeitsraumsynthese seilgetriebener Parallelkinematikstrukturen, gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unter HI370/24-1 und SCHR- 1176/1-2). Ziel des Projektes war die experimentelle und theoretische Untersuchung von Seilrobotern. Experimente dazu erfolgten an einem Prüfstand, der im Vorgängerprojekt Segesta (Seilgetriebene Stewart-Plattformen in Theorie und Anwendung, gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unter HI 370/18) realisiert wurde. Zu diesem Zweck wurde der Segesta-Prüfstand auf ein echtzeitfähiges Regelsystem umgerüstet und mit acht Seilen in Betrieb genommen, wodurch ein höherredundanter Seilroboter für die Untersuchungen zur Verfügung stand.

Verschiedene Seilkraftberechnungsmethoden wurden untersucht und entwickelt, die sich bezüglich der Eigenschaften Rechenzeitbedarf, Echtzeitfähigkeit, Kontinuität der resultierenden Seilkraftverteilung entlang einer vorgegebenen Bahn der Plattform, Charakteristik der resultierenden Seilkraftverteilung sowie Abdeckung des Arbeitsraums unterscheiden.