Entwicklung eines Servo-aktiven Balancers zur Kraftunterstützung des Menschen (Verbundprojekt)

Teilprojekt der Beuth Hochschule: Entwicklung von Regelalgorithmen für die Bewegungsvorgabe, die Lastkompensation, dem Servo-Betrieb sowie die Regelung auf den virtuellen Kanal

Um störende Trägheitsmomente zu überwinden, werden schnell reagierende, mit Sensoren ausgestattete Servo-Balencer entwickelt. Die sachs products and innovations GmbH beschäftigt sich mit der Entwicklung, Herstellung und dem Vertrieb von Handling-Geräten zum Heben und Bewegen von Lasten bei der Montageunterstützung. Bei konventionellen Manipulatoren müssen zum Verschieben und Schwenken der Last immer noch die Trägheitskräfte und -momente überwunden werden.

In der Kooperation mit der Beuth Hochschule für Technik Berlin wird ein mit Sensoren ausgestatteter Servo-aktiver Balancer entwickelt, der in Form eines Servo-Mechanismus bei leichter Berührung des Bedieners sofort reagiert und die Last verfährt, solange durch die Berührung eine Richtung vorgegeben wird. Zur Erleichterung des Rangierens von Lasten, z.B. des Einfädelns eines Cockpits in ein Fahrzeug, wird ein virtueller Kanal mit einer einstellbaren Toleranzbreite vorgegeben. Die Beuth Hochschule entwickelt die Algorithmen der Steuerung, Kontrolle und Regelung für die Bewegungsvorgabe, die Lastkompensation und den Servo-Betrieb sowie die Regelung auf den virtuellen Kanal. Geeignete Sensoren und Aktoren werden ausgewählt, mit einem Mikrokontroller verschaltet, die Software mit dem Programmsystem Matlab/Simulink auf dem PC implementiert und getestet sowie für die Echtzeitanwendung auf den Mikrokontroller heruntergeladen.

Die Realisierbarkeit des Projektes ist durch ein kompetentes und schlagkräftiges Konsortium aus den Bereichen Konstruktion und Leichtbau (sachs), Ergonomie und Design (Unterauftrag Designbüro Meyer-Hayoz, Beratung durch die BAuA) sowie Steuer- und Regelungstechnik (Beuth Hochschule) gegeben.

Die Vermarktung und der Vertrieb des Servo-aktiven Balancers werden durch die Firma sachs erfolgen. Dabei werden alle Branchen angesprochen, in denen Handling- und Montage-Aufgaben zu erfüllen sind. Kontakte in Montage- und Handhabungsbereiche der Automobilindustrie liegen vor.

 

Projektleitung

Prof. Dr.-Ing. Ivo Boblan

Partner

  • sachs holding GmbH
  • Designbüro Meyer-Hayoz
  • Steuer- und Regelungstechnik, Beuth Hochschule für Technik Berlin

Mittelgeber

BMWi / ZIM – Projektform FuE Kooperationsprojekte

Laufzeit

01.01.2018 – 30.06.2020

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Ivo W. Boblan

Ivo.Boblan [@] beuth-hochschule.de