Dynamische Simulation eines biartikulären Antriebssystems mit variabler Steifigkeit

Abstract

In dieser Arbeit wird ein Antriebskonzept mit variabler Steifigkeit und biartikulärer Kopplung vorgestellt, das dem menschlichen Muskelsystem nachempfunden ist und ohne künstliche pneumatische Muskeln oder Seilzüge auskommt. Zunächst werden die Ergebnisse einer Literaturrecherche zu den Eigenschaften von Biartikularität beim Menschen vorgestellt. Dabei wird der Schwerpunkt auf die Vorteile der Energieübertragung zwischen Gelenken gelegt und kurz der Stand der Technik zu biartikulären Aktoren in der Robotik erörtert. Anschließend wird das präsentierte Antriebssystem modelliert, mit Hilfe der Simulation einer zyklischen Bewegung die verrichtete Arbeit an den Gelenken untersucht und die Ergebnisse mit einem Aktor ohne biartikuläre Kopplung verglichen.