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DER KONSTRUKTEUR 6/2015

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ROBOTIK I SPECIAL Auf

ROBOTIK I SPECIAL Auf vier Beinen unterwegs Miniatur-Servoventile steuern die Bewegungen eines Roboters einen hydraulischen statt eines elektrischen Antriebs entschieden. Auf diese Weise können größere Leistungen und Kräfte sowie höhere Robustheit und eine präzisere Steuerung der Pfoten gewährleistet werden.“ Eine Schlüsselbaugruppe bei der Entwicklung von HyQ sind die aktiv fügsamen Pfoten: Durch eine rasche Veränderung des hydraulischen Flusses zu diesen Bewegungsorganen kann auch deren Steifheit bzw. Elastizität rasch angepasst werden, so dass das Aufsetzen auf den Boden abgedämpft wird und der zentrale Körper keinen Schaden erleidet. In diesem Zusammenhang haben die Mikroventile E024 LA von Moog voll die Erfordernisse der Forscher erfüllt. Man wollte nämlich Hydraulik-Ventile kleiner Abmessungen einbauen, die in der Lage sein sollten, bei der Steuerung des Ölflusses hohe Leistungen aufzubringen, bei gleichzeitiger hoher Robustheit. Die Serie E024 wurde ursprünglich für die Formel-1-Fahrzeuge entwickelt. Ihr geringes Gewicht von 92 g kombiniert mit hoher Leistungsdichte ist für Motorsport Applikationen entscheidend. Leistungsfähige Komponenten Robotik hat viele Gesichter und immer häufiger auch mehr als ein Bein. Im Anwendungsfeld der Servicerobotik kommen zudem völlig neue Anforderungen auf sie zu. Dazu gehören unter anderem auch Leichtbau und Leistungsdichte, wie im folgenden Beispiel eines Vierbeiners mit hydraulischer Steuerungstechnik. Das Miniatur-Servoventil E024 LA von Moog, einem Anbieter von anspruchsvollen Bewegungssteuerungen, ist die Lösung, für die sich die Forscher des Italienischen Instituts für Technologie (IIT) in Genua entschieden haben, um die Steuerung der Bewegungen der Pfoten von HyQ zu optimieren. HyQ, so heißt der vierbeinige Roboter, der entwickelt wurde um Menschen in Notfällen, bei Such- und Rettungsaktionen bzw. in gefährlichen Situationen zu unterstützen. Biologisch inspirierte Robotik „Das Projekt wurde 2007 gestartet und lässt sich als biologisch inspirierte Robotik umschreiben. Die ehrgeizige Zielsetzung ist einen äußerst vielseitigen Roboter zu entwickeln, der sich geschickt auf seinen vier Beinen bewegen kann – selbst auf schwierigem Terrain – und damit wesentlich einsatzfähiger sein sollte als die bisherigen, mit Raupenketten bestückten Roboter,“ erklärt Ing. Claudio Semini, Projektleiter der Abteilung für Advanced Robotics des IIT. „Eben aus diesem Grund haben wir uns beim HyQ (Hydraulically actuated Quadruped) für Die Hydraulik bietet Vorteile auch für die Robotik HyQ ist als Projekt komplexen Engineerings zu verstehen, bestehend aus mechanischen, hydrodynamischen und informationstechnischen Elementen. Die bis heute erzielten Ergebnisse sind beachtenswert: Der Roboter kann springen, sich auf schwierigem Gelände oder in einem Korridor mit V-förmig angelegten Wänden bewegen, mit verschiedenen Gangarten laufen (bis zu 2m/s) und seine Gangart dynamischen Umgebungen anpassen. Durch den Einbau eines Trägheitsmessund -erfassungssystems ist der Roboter in der Lage, seine Bewegungen entsprechend einer Karte zu planen und seine Schritte der Umgebung in Realzeit anzupassen, wobei die vorprogrammierte Haltung beibehalten wird. Schließlich ist HyQ auch einer der wenigen Roboter, die sich im fliegenden Trab bewegen können, bei denen gleichzeitig zwei Beine von der Erde abgehoben sind. Ing. Claudio Semini erklärt: „Wir sind sehr stolz auf die enormen Fortschritte, aber wir sind lange noch nicht fertig. Heute ist HyQ etwa einen Meter groß und wiegt ca. 80 kg. Wir arbeiten noch am Zuführsystem, das augenblicklich von einer externen Steuereinheit aus verwaltet wird. Diese soll in Zukunft direkt in die Maschine eingebaut werden, was wiederum mehr Gewicht bedeutet. In diesem Sinne wenden wir uns an neue Partner wie z. B. Moog, die in der Lage sind, unseren Erfordernissen nachzukommen und immer kleinere, leichtere, aber dennoch äußerst leistungsfähige Komponenten zu liefern.“ Bild: Agnese Abrusci (IIT) und Moog www.moog.com/industrial 48 Der Konstrukteur 6/2015

SPECIAL I ROBOTIK Neuer Roboterarm für leichte Montageaufgaben und automatisierte Werkbankszenarien Universal Robots präsentiert einen neuen, kleineren Roboter für leichte Montageaufgaben und automatisierte Werkbankszenarien. Der neue kompakte Tischroboter wiegt nur 11 kg, hat gleichzeitig eine Traglast von 3 kg, eine 360°-Rotation an allen Drehgelenken sowie eine endlose Rotation an der Werkzeugschnittstelle. Laut Anbieter machen diese einzigartigen Funktionen den UR3 zum flexibelsten Leichtbau-Tischroboter auf dem Markt, der direkt neben dem Menschen arbeiten kann. Die Anwendungen des UR3 umfassen die komplette Fertigungsindustrie – von Medizinprodukten bis hin zu elektronischen Komponenten. Der UR3 hat 15 fortgeschrittene, justierbare Sicherheitsfunktionen. Eine davon ist der einzigartige Kraftregler, der es dem UR3 ermöglicht, die Kräfte bei Kontakt zu begrenzen. Der UR3 verfügt über eine Wiederholgenauigkeit von 0,1 mm. Die Programmierung erfolgt intuitiv durch das Führen des Roboterarms mit der Hand. Im Programmiermodus werden die gewünschten Wegpunkte gespeichert. www.universal-robots.com/DE/Home.aspx DC-Antriebe nach Maß Die Antriebslinie X Drives von Maxon Motor wird durch eine neue Motorengröße und verschiedene Planetengetriebe erweitert. Damit soll es ein Leichtes sein, den gewünschten DC-Antrieb online zusammenzustellen. Einfach den gewünschten Motor, die passende Wicklung, Bürsten und Wellenlänge sowie Getriebe und Encoder auswählen und nach nur elf Tagen ist die Lieferung versandbereit. Die DC-Motoren und Getriebe der X drives-Linie zeichnen sich laut Anbieter dadurch aus, dass sie stärker und effizienter als bisherige Antriebe sind und darüber hinaus online konfigurierbar sind. Neu hinzugekommen ist jetzt der DCX 12 Mikromotor mit einem Durchmesser von 12 mm, der die Lücke zwischen DCX 10 und DCX 14 schließt. Darüber hinaus können bestehende Getriebegrößen neu in zusätzlichen Untersetzungen bezogen werden. GPX 14 (neu 3- und 4-stufig), GPX 16 (neu 4-stufig) und GPX 37 (neu 1- und 2-stufig). Die Planetengetriebe mit den Größen 14, 26 und 37 mm sind zudem in den Ausführungen Keramik, geräuschreduziert sowie spielreduziert erhältlich. www.maxonmotor.com Inserentenverzeichnis Heft 6/2015 BOT Oberflächentechnik, Kulmbach11 Böllhoff, Bielefeld 4.US Bühler Motor, Nürnberg23 Danfoss, Offenbach5 EJOT, Bad Berleburg21 Goodfellow, Bad Nauheim13 Haydon Kerk35 Helios, Neuenrade26 Hereaus Noblelight, Hanau21 icotek, Eschach41 igus, Köln27 Kalmbach, Velbert11 Koyo, Hamburg35 LANXESS, Köln 2.US Limbach, Solingen10 Messe Düsseldorf, Düsseldorf7 Parker Hannifin, Bielefeld9 Plettenburg, Baunatal10 Pöppelmann, Lohne25 Sembach, Lauf15 Siemens, Nürnberg17 Tox, Weingarten3 WEISS, Illertissen11 Wolfensberger, Bauma19 ZimmerGroup, Ettlingen39 Katalog Vakuumtechnik Schmalz hat sein mehr als 700 Seiten dickes Hauptwerk ergänzt: Auf weiteren rund 120 Seiten werden „Vakuum-Komponenten – Neuheiten und Ergänzungen 2015“ präsentiert. In dem Katalog informiert das Unternehmen anschaulich über neue Komponenten zum Greifen, zur Vakuum- Erzeugung sowie zur Überwachung von Vakuum-Systemen. Neu aufgenommen hat der Vakuum-Spezialist eine Vielzahl an Vakuum-Sauggreifern für verschiedene Branchen wie Blech/Automobil, Verpackung, Glas oder Composite. Auch bei dem neuen Ergänzungskatalog setzt Schmalz auf eine sinnvolle Print-Online-Verzahnung: Unter www.schmalz.com/ katalog können Interessierte den Katalog als Print-Exemplar kostenlos bestellen oder als PDF herunterladen. Darüber hinaus stehen Haupt- und Ergänzungskatalog als blätterbare Online- Variante zur Verfügung. Über die Suchfunktion lässt sich der gewünschte Artikel zügig aufrufen und dank direkter Verknüpfung zum Online-Shop sofort bestellen. Schmalz hat die Kataloge zudem für die Ansicht auf mobilen Endgeräten optimiert. www.schmalz.com Optische Inspektion und Sichtführung in 3D und Full HD Die Lasersensoren der Serie Ecco 75 von Smart Ray ermöglichen die 3D-Bildverarbeitung in Full HD-Qualität. Sie eignen sich für Anwendungen, die höchste Präzision und Prozesssicherheit erfordern, z. B. automatische optische Inspektion oder Sichtführung von Robotern oder Handlingseinheiten. Jedes 3D-Profil, das die Sensoren erzeugen, besteht aus 1920 3D-Bildpunkten. Dadurch kann in allen drei Dimensionen eine Auflösung bis 1,5 µm erreicht werden. Das Umfeld hat dabei keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit, denn die optischen Filter blenden die Effekte großer Helligkeitsunterschiede, stark reflektierender Oberflächen oder kritischer Fremdlichteinflüsse, z. B. durch HF-Lampen, vollständig aus. Mit Dual Core-Prozessortechnik können die Sensoren pro Sekunde mehr als 9 Mio. 3D-Punkte für maßstabsgetreue 3D-Profile des Messobjektes scannen. Die Highspeed Gigabit Ethernet-Schnittstelle stellt die Datenübertragung in Echtzeit sicher. www.smartray.de Der Konstrukteur 6/2015 49

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