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Ein Roboter namens Horst

25. März 2020, 07:40 Uhr   |  Günter Herkommer

Ein Roboter namens Horst
© Fruitcore

Eine mechanisch wie softwareseitig einfache Roboter-Lösung zu schaffen, die ­speziell auf die Bedürfnisse kleiner und mittelgroßer ­Unternehmen zugeschnitten ist – so ­lautete das Ziel bei der Entwicklung von Horst. Was steckt dahinter?

Robotern einen menschlichen Namen zu geben, ist seit dem Aufkommen der Cobots nichts Ungewöhnliches – lassen sich damit doch in vielen Fällen Berührungsängste bei den Werkern bezüglich der neuen ‚Kollegen‘ abbauen. Beim Roboter des Konstanzer Unternehmens Fruitcore Robotics mag die Bezeichnung ‚Horst‘ durchaus auch dazu beitragen – die Namensgebung des 6-Achser steht in diesem Fall jedoch schlicht als Abkürzung für ‚highly optimized robotic systems technology‘.

Horst verfolgt einen neuartigen kinematischen Ansatz. Die Hauptachsen zwei und drei werden über sogenannte Viergelenkketten (VK) angetrieben. Das bedeutet, dass die Bewegungs- und Kraft­übertragung nicht wie herkömmlich direkt an den Roboterachsen mittels einer Antriebseinheit – im Regelfall Elektromotor und Getriebe – erfolgt, sondern indirekt über die Viergelenkketten. Somit liegen die Antriebswellen und die eigentliche Roboterachse nicht an der gleichen ­Position. 

Die Viergelenkketten sind so angeordnet, dass sie laut Fruitcore eine hohe Kraftübertragung ermöglichen, wenn die Position des Roboters dies erfordert, und das Übersetzungsverhältnis kleiner wird, wenn die Kraft nicht benötigt wird. Die Wirkungsweise einer Viergelenkkette wird durch den Vergleich mit Zahnradgetrieben ersichtlich: In einer Viergelenkkette entspricht die Kurbel der VK dem kleinen und die Schwinge dem großen Zahnrad. Die Koppel verbindet Kurbel und Schwinge. Rotiert die Kurbel gleichförmig, entsteht an der Schwinge eine nicht lineare Drehbewegung. Damit bewegt sich an manchen Stellen die Schwinge schneller als an anderen. Die Kräfte-übertragung verhält sich dazu analog. Bewegt sich die Schwinge langsam (große Übersetzung), wird mehr Kraft übertragen – wenn sich die Schwinge schneller bewegt (kleine Übersetzung), weniger Kraft. Durch dieses Wirkprinzip ist das Übersetzungsverhältnis bei Viergelenkketten im Gegensatz zu Zahnradgetrieben nicht linear. 
Darüber hinaus leiten die Stäbe der Viergelenkketten Teile der Kräfte auf die Struktur ab, was eine hohe Systemsteifigkeit bei gleichzeitig geringer Masse bedeutet. Weil damit diese Masse nicht mitbewegt werden muss, lässt sich Fruitcore zufolge die Leistung der Antriebe effizienter nutzen und in Summe seien somit mit Horst hohe Leistungsdaten in Bezug auf Traglast, Reichweite und Dynamik mit vergleichsweise kleinen Antrieben realisierbar.

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1. Ein Roboter namens Horst
2. In 30 Minuten eingerichtet
3. Ohne Coden zum Programm

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