Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung

Roboter mit Knickarmkinematik sind für flexible Bearbeitungsaufgaben sehr gut geeignet. Durch diese Kinematik entstehen allerdings sehr hohe Genauigkeitsanforderungen an die einzelnen Roboterachsen, da sie über lange Arme auf den TCP wirken. Es entstehen große, in Abhängigkeit von der Roboterstellung stark schwankende Trägheitsmomente. Steigende Anforderungen an Bahngeschwindigkeit und -genauigkeit, wie sie z.B. beim Laserschneiden gestellt sind, können mit herkömmlichen Motor-/Getriebeantrieben nicht bzw. nur mit erheblichem Aufwand erfüllt werden. In der vorliegenden Arbeit wird daher der Ansatz untersucht, Direktantriebe an den Grundachsen von Knickarmrobotern einzusetzen. Durch den Wegfall der Getriebe entsteht ein steiferer Antriebsstrang. Damit steigen die Eigenfrequenzen an, und es lassen sich höhere Regelungsbandbreiten realisieren. Nichtlineare Effekte, wie z.B. Getriebeübertragungsfehler und Reibungsumkehrspannen, entfallen bzw. verringern sich. Da bei Direktantrieben im Antriebsstrang keine mechanische Untersetzung wirkt, verschiebt sich das Verhältnis Fremd- zu Motoreigenträgheit zu sehr großen Werten hin. Eine Untersetzung i_g wirkt sich dagegen gleich aus wie eine Gewichtung des Motormoments mit einem Faktor i ²_g .