Kombinierte Positions- und Drehmomentmessung in Robotergelenken zur Steigerung von Genauigkeit und Dynamik

Autor*in: Christian Brunner

ISBN: 978-3-69030-144-2

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2025

Herausgeber*in der Reihe: Tobias Ortmaier

Band-Nr.: IMES 03/2025

Umfang: 186 Seiten, 63 Abbildungen

Schlagworte: Industrieroboter, Genauigkeit, Dynamik, Sensorik, Positionsmessung, Drehmomentmessung, Gelenkverkippung, Regelung

Kurzfassung: Knickarmroboter sind aufgrund ihrer Vielseitigkeit in der industriellen Fertigung weit verbreitet. Durch die serielle Gelenkanordnung und die oft langen Verbindungsglieder haben die Gelenke einen maßgeblichen Einfluss auf die erreichbare Genauigkeit am Endeffektor. Ziel dieser Arbeit ist die Steigerung von Genauigkeit und Dynamik solcher Roboter. Hierzu wird ein integrales Sensorsystem entwickelt, das basierend auf mehreren verteilten Messungen des abtriebsseitigen Gelenkwinkels sowohl das Drehmoment als auch die Verkippung des Gelenks erfasst. Das Sensorsystem wird in einem dreiachsigen Versuchsroboter experimentell erprobt. Es werden Regelungskonzepte entworfen und untersucht, die mithilfe der zusätzlichen Messgrößen eine deutliche Verbesserung der Genauigkeit und des dynamischen Verhaltens ermöglichen. Zur Bewertung werden verschiedene Leistungskenngrößen des Roboters analysiert.