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Entwicklung eines modular konfigurierbaren 6-DOF Kraft/Momenten-Sensors für Roboteranwendungen

Loy, Joachim (2014) Entwicklung eines modular konfigurierbaren 6-DOF Kraft/Momenten-Sensors für Roboteranwendungen. DLR-Interner Bericht. 572-2014/26. Diploma. Fachhochschule Kempten. 102 S.

[img] PDF (Diplomarbeit_Loy_Joachim) - Only accessible within DLR
19MB

Abstract

Die Arbeit bestand aus aufeinander aufbauenden Zielen, deren Erreichen nur schrittweise erfolgen konnte. Die erste Zielsetzung bestand im Finden eines neuen und passenden Messverfahrens für Kraft/Momenten-Sensoren. Das nächste Ziel war hierauf die Integration dieser Messtechnik in einen dafür neu konstruierten Sensor. Die Konstruktion sollte dabei so gewählt werden, dass eine wirtschaftlich sinnvolle Fertigung möglich ist. Erstes Ziel: Die Findung des neuen Messverfahrens wurde abgeschlossen. Durch die Vorversuche an einem eigens dafür gebauten Testaufbau mit einer Bügelmessschraube wurde die Funktionalität überprüft und bestätigt. In Kooperation mit Johannes Dietrich wurden die Ergebnisse des Testaufbaus sowie DLR-Erfahrungen mit ähnlichen Verfahren in ein Blockschaltbild mit definierten Randbedingungen des Messverfahrens übertragen. Das neue Verfahren ist im Vergleich zu DMS günstiger und benötigt keine lange Implementierungszeit. Zweites Ziel: Das Grunddesign des Sensors wurde in der vorhergehenden Arbeit aufbauend auf dem ROTEX-Sensor bestimmt. Die Anforderungen des neuen Messverfahrens sowie das Verlangen einer wirtschaftlichen Fertigung zogen eine Neukonstruktion jedes Bauteils nach sich. Die einzelnen Bauteile wurden unter Kapitel 5 beschrieben. Die dazugehörigen Skizzen können im Anhang unter Punkt D eingesehen werden. Das final gewählte Design ist sehr flexibel, vielseitig einsetzbar und mit den aktuellen Kraft/Momenten-Sensoren auf dem Markt nicht zuvergleichen. Je nach Einsatzbereich und Gewichtsbeanspruchung können Deformationskörper installiert bzw. deinstalliert werden. Die Mindestanzahl beträgt 4 Stück in 90°- und maximal 16 Stück in 45°-Anordnung. Um die Symmetrie zu bewahren, darf das Anbringen und Abnehmen von Deformationskörpern nur in Viererschritten erfolgen. Die Steifigkeit kann somit in einem großen Bereich variiert werden. Mithilfe von Simulationen konnte das Design, speziell das der Deformationskörper, optimal angepasst werden. Die Fertigung des Sensors kann momentan ausschließlich in der DLR-Werkstatt durchgeführt werden.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/91408/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Diploma)
Title:Entwicklung eines modular konfigurierbaren 6-DOF Kraft/Momenten-Sensors für Roboteranwendungen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Loy, Joachimjoachim.loy (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:November 2014
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:102
Status:Published
Keywords:Kraftsensor Momentsensor Kraft Moment Sensor
Institution:Fachhochschule Kempten
Department:Maschinenbau
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Space System Technology
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R SY - Space System Technology
DLR - Research theme (Project):R - Vorhaben Weiterentwicklung Robotik - Mechatronik und Dynamik (old)
Location: Oberpfaffenhofen
Institutes and Institutions:Institute of Robotics and Mechatronics (since 2013)
Deposited By: Loy, Joachim
Deposited On:07 Dec 2014 22:03
Last Modified:07 Dec 2014 22:03

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