Die mechatronische Entwicklung des Parallelroboters TriPlanar:
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2002
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 8, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik ; 966 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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|---|---|
| adam_text | Titel: Die mechatronische Entwicklung des Parallelroboters TriPlanar
Autor: Toepper, Stephanie
Jahr: 2002
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 TRIPLANAR 1
1.1.1 Idee des TRIPLANAR 2
1.1.2 Motivation zum Aufbau des TRIPLANAR 4
1.2 Mechatronik 8
1.3 Ziel und Aufbau der Arbeit 11
2 Mechatronischer Entwurf des TRIPLANAR 12
2.1 Spezifikation 12
2.2 Konstruktion des TRIPLANAR 16
2.2.1 Konzeption 16
2.2.2 Mechatronische Komposition des TRIPLANAR 20
1. Bewegungsmechanismus des TRIPLANAR (Kinematik)... 21
2. Bewegungsverhalten des TRIPLANAR (Dynamik) 32
3. Kontrollierte Bewegung des TRIPLANAR (Mechatronik)... 43
2.2.3 Design 52
2.2.4 Ausarbeitung 54
2.3 Fertigung und Montage des TRIPLANAR 54
2.4 Labor und Tests 55
3 Konstruktionssystematik für
mechatronische Produkte 59
3.1 Konstruktionssystematik - Stand der Technik 59
3.1.1 Übersicht 59
3.1.2 Konstruktionssystematik nach Pahl und Beitz 60
1. Produktplanung und Aufgabenklärung 61
2. Konzept 62
3. Entwurf/Design 63
4. Ausarbeiten 63
3.1.3 Handlungsbedarf 64
3.2 Mechatronischer Entwurfsprozess 67
3.2.1 Mechatronische Komposition 68
3.2.2 Strukturierung mechatronischer Produkte 71
4 CAMeL-Werkzeuge zur Unterstützung des
mechatronischen Entwurfs 77
4.1 Entwicklungsumgebung CAMeL-View 77
4.2 Topologische Repräsentation eines mechatronischen Systems 82
4.2.1 Aufbau der Topologie/Struktur 82
4.2.2 Rechnerinterne Darstellung der Struktur/Topologie 86
4.3 Mathematische Repräsentationen eines mechatronischen Sy¬
stems 93
4.3.1 Bewegungsmechanismus (Kinematik) 94
1. Analytische Berechnung der generalisierten Koordinaten.. 96
2. Numerische Berechnung der generalisierten Koordinaten . 97
4.3.2 Bewegungsverhalten (Dynamik) 99
1. Analyse der Dynamik 99
2. Analyse der inversen Dynamik 105
4.3.3 Kontrollierte Bewegung (Mechatronik) 109
1. Modell der Kinematik 109
2. Modell der inversen Dynamik 112
5 Resümee 114
5.1 Zusammenfassung 114
5.2 Ausblick 115
6 Anhang: Der verwendete Formalismus 117
6.1 Kinematik 118
6.1.1 Starrkörper 119
1. Lage und Orientierung 121
2. Geschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit 122
6.1.2 Gelenk 124
1. Translation 125
2. Rotation 126
6.1.3 Numerische Berechnung der generalisierten Koordinaten... 127
1. Schließbedingungen 128
2. Jacobimatrix 129
3. Numerische Lösung 132
6.2 Dynamik 134
6.2.1 Offene Mehrkörpersysteme 135
6.2.2 Geschlossene Mehrkörpersysteme 137
1. Schließbedingungen für die Translation 140
2. Schließbedingungen für die Rotation 142
3. Baumgarte-Stabilisierung 144
6.3 Inverse Dynamik 145
Literatur 148
Index 159
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