Untersuchung von Antrieben mit Kunststoff-Faserseilen für den Einsatz in Leichtbau-Gelenkarmrobotern:
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| Published: |
Stuttgart
Fraunhofer-Verl.
2013
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| Series: | Stuttgarter Beiträge zur Produktionsforschung
13 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XI
1 EINLEITUNG 1
1.1 MOTIVATION 1
1.2 PROBLEMSTELLUNG 2
1.3 ZIELSETZUNG 3
1.4 VORGEHENSWEISE 4
2 GRUNDLAGEN 5
2.1 BEGRIFFSDEFINITIONEN 5
2.2 KUNSTSTOFF-FASERSEILE 7
2.2.1 SEILE ALS KRAFTUEBERTRAGUNGSKOMPONENTEN 7
2.2.2 KUNSTSTOFF-FASEISEILE IN TECHNISCHEN ANWENDUNGEN 8
2.2.3 STAND DER FORSCHUNG FUER HOCHLEISTUNGSKUNSTSTOFF-FASERSEILE 13
2.3 LEICHTBAU-GELENKARMROBOTER 18
2.3.1 STAND DER TECHNIK 19
2.3.2 ANTRIEBE FUER LEICHTBAU-GELENKARMROBOTER 22
2.3.3 STAND DER FORSCHUNG FUER MUSKELAEHNLICHE ANTRIEBE 24
2.4 MUSKELAEHNLICHE SEILZUGANTRIEBE MIT KUNSTSTOFF-FASERSEILEN 24
2.4.1 DOHELIX-MUSKEL 27
2.4.2 VERDRILL-MUSKEL / STRAND-MUSCLE ACTUATOR 31
2.5 SCHLUSSFOLGERUNGEN 33
3 ANALYSE BESTEHENDER ANSAETZE UND ABLEITUNG VON ANFORDERUNGEN 34
3.1 UNTERSUCHUNG EINER DOHELIX-KONZEPTSTUDIE 34
3.1.1 EIGENSCHAFTSBESTIMMUNG KONZEPTSTUDIE 36
3.1.2 IDENTIFIZIERTE SCHWACHSTELLEN 39
3.2 ANALYSE MUSKELAEHNLICHER ANTRIEBE 41
3.2.1 ANALYSE DES DOHELIX-MUSKELS 41
3.2.2 ANALYSE DES VERDRILL-MUSKELS / STRAND-MUSCLE ACTUATORS 46
3.2.3 GEGENUEBERSTELLUNG DER MUSKELAEHNLICHEN ANTRIEBE 50
3.3 ABLEITUNG VON ANFORDERUNGEN 53
3.3.1 ANFORDERUNGEN AN EINEN BIDIREKTIONAL-WIRKENDEN SEILZUGANTRIEB 53
3.3.2 ANFORDERUNGEN AN DIE VERSUCHSANORDNUNG 55
3.3.3 ANFORDERUNGEN AN DAS ZIELSYSTEM 57
3.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN 58
IX
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INHALTSVERZEICHNIS
4 KONZEPT FUER EINEN BIDIREKTIONAL-WIRKENDEN SEILZUGANTRIEB 60
4.1 KONZEPTERSTELLUNG 60
4.2 MATHEMATISCHE DARSTELLUNG 63
4.3 MECHANISCHER ENTWURF FUER EINEN FREIHEITSGRAD 68
4.3.1 KOMPONENTENBETRACHTUNG 68
4.3.2 KONSTRUKTIVE AUSLEGUNG 69
4.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN 72
5 VERSUCHE ZUR DAUERHALTBARKEIT VON ANTRIEBEN MIT KUNSTSTOFF-FASERSEILEN
73
5.1 VERSUCHSPLANUNG UND VERSUCHSSTRATEGIE 73
5.1.1 VERSUCHSPLANUNG 73
5.1.2 VERSUCHSSTRATEGIE 77
5.2 AUFBAU DER VERSUCHSANORDNUNG 82
5.2.1 KONZEPTENTWURF, AUSLEGUNG UND KOMPONENTEN 82
5.2.2 REALISIERUNG DER EINZELNEN VERSUCHSAUFBAUTEN 86
5.2.3 REALISIERUNG DER STEUERUNGSSOFTWARE 96
5.3 VERSUCHSDURCHFUHRUNG ZUR ERMITTLUNG DER ANTRIEBSEIGENSCHAFTEN 98
5.3.1 VERSUCHE DOHELIX-MUSKEL VARIANTE A 98
5.3.2 VERSUCHE DOHELIX-MUSKEL VARIANTE B 100
5.3.3 VERSUCHE QUADHELIX-ANTRIEB VARIANTE B 105
5.3.4 VERSUCHE VERDRILL-MUSKEL / STRAND-MUSCLE ACTUATOR 111
5.4 VERSUCHSAUSWERTUNG 117
5.4.1 ERGEBNISSE 117
5.4.2 BEOBACHTETE STOERGROESSEN 127
5.5 SCHLUSSFOLGERUNGEN 129
6 REALISIERUNG DES ZIELSYSTEMS MIT BIDIREKTIONAL-WIRKENDEN
SEILZUGANTRIEBEN 130
6.1 ENTWICKLUNG EINES 2-FREIHEITSGRADE-MODULS 130
6.1.1 KONZEPTENTWURF 130
6.1.2 DIMENSIONIERUNG UND AUSLEGUNG 132
6.1.3 REALISIERUNG 140
6.2 REALISIERUNG EINES LEICHTBAU-GELENKARMROBOTERS 142
6.2.1 KONZEPTENTWURF 142
6.2.2 INTEGRATION DER TEILKOMPONENTEN 143
6.2.3 REALISIERUNG 148
6.3 EIGENSCHAFTEN DES LEICHTBAU-GELENKARMROBOTERS 149
6.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN UND OPTIMIERUNGSPOTENTIALE 157
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 159
7.1 ZUSAMMENFASSUNG 159
7.2 DISKUSSION UND AUSBLICK 161
LITERATURVERZEICHNIS 163
X
|
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