Kategorie: ‘Prototypenbau’
Simulation einer teilautomatisierten, robotischen Fliesenlegehilfe
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Im Rahmen des ErgoFli Projekts wird in Zusammenarbeit mit Projektpartnern ein innovatives System entwickelt, das Fliesenverlegern helfen soll, ihre Arbeit ergonomischer und effizienter zu gestalten.
In dem Video könnt ihr sehen, wie das System in der Simulationsumgebung Gazebo arbeitet. Der Roboter entnimmt automatisch Fliesen aus einem Magazin und passt sie perfekt zu den bereits verlegten Fliesen an. Mit automatischen Verfahren können mehrere Fliesen hintereinander verlegt werden, um den Arbeitsprozess zu optimieren.
Unser Ziel ist es, ein Hilfsmittel zu schaffen, das nicht nur die Arbeitsbelastung für Fliesenleger reduziert, sondern auch ihre Arbeitsumgebung verbessert. Wir sind begeistert von den Fortschritten und freuen uns darauf, euch bald weitere Einblicke zu geben!
Erfahre hier noch mehr über das Projekt.
Ansprechpartner:
Mark Witte
Jan Wiartalla
IMBA-Schulung für das IIDEA-Projektteam
Unser IIDEA-Projektteam hat an einer Schulung zur „Integration von Menschen mit Behinderungen in die Arbeitswelt“ (IMBA) teilgenommen.
IMBA ist an der Schnittstelle von medizinischer und beruflicher Rehabilitation positioniert und ermöglicht eine präzise Beschreibung und Vergleich von Arbeitsanforderungen und menschlichen Fähigkeiten. In der Schulung wurden die Grundlagen von IMBA vermittelt, mit einem besonderen Fokus auf den definierten Merkmalen, die als Grundlage für die Bewertung von Arbeitsanforderungen und Fähigkeiten dienen. Ein Höhepunkt der Schulung war die Einführung in die Software „Marie Plus“, die eng mit dem IMBA-Konzept verbunden ist. Die Schulung wurde von Torsten Alles, Ph.D., dem Geschäftsführer des iqpr, durchgeführt. Sein umfassendes Wissen und seine Erfahrung haben dazu beigetragen, die Bedeutung von IMBA in der Arbeitstherapie und der tätigkeitsorientierten medizinischen Rehabilitation zu unterstreichen.
Wir sind überzeugt, dass diese Schulung unsere bisherige Forschung unterstützen wird und einen wertvollen Beitrag zum IIDEA-Projekt leisten wird. Wir sind dankbar für die Expertise, die wir durch diese Schulung gewonnen haben, und freuen uns darauf, die erworbenen Kenntnisse in unserer täglichen Arbeit anzuwenden.
Hier findet ihr weitere Informationen zum IIDEA-Projekt.
Ansprechpartner:
Mathias Hüsing
Carlo Weidemann
Elodie Hüsing
Sophie-Charlotte Keunecke
Christina Jansen
Rapid Prototyping in der Entwicklung von Roboterhardware
Im Rahmen des RobWeld-Projekts wurden neue Handgelenke und Greifmechanismen für den am IGMR entwickelten und gebauten PARAGRIP entwickelt. Durch iterative Designprozesse unter Verwendung von Rapid Prototyping im 3D-Druck haben wir Funktionalitäten, Montagefreundlichkeit und die Herstellbarkeit von Komponenten perfektioniert. Das Ergebnis? Eine ausgearbeitete Konstruktion, die Stahl- und Aluminiumkomponenten vereint. In einem nächsten Schritt kann das Design nun ausgiebig getestet werden bevor es am Roboter zum Einsatz kommt.
Hier könnt ihr weitere Informationen zum Projekt RobWeld finden.
Jan Wiartalla
Teilnahme am European Robotics Forum (ERF) Hackathon 2022
Im Rahmen des European Robotics Forum (ERF) Hackathons 2022 haben sechs Studierende des IGMR ihr Talent in Prototyping und dem Umgang mit Robotern unter Beweis gestellt. Die Hackathon Aufgabe wurde unter anderem von dem Unternehmen Lely gestellt. Deren mobile Roboter „Juno“ sind autonom fahrende zylindrische Plattformen, deren Hauptaufgabe darin besteht in Agrarbetrieben die Einzäunung von Kühen abzufahren, um so das in den Raum geschobene Futtermittel wieder erreichbar zu machen. Ähnlich lautete die Aufgabenstellung im Hackathon: Zwei Juno Roboter sollen in zwei miteinander verbundenen Räumen mit einer definierten Distanz die Wände abfahren. Weitere Einschränkungen und Herausforderungen ermöglichten zusätzliche Punkte zu verdienen. Das Team konnte sich erfolgreich beim Hackathon in Rotterdam beweisen. Nach einem knappen Kopf-an-Kopf-Rennen ging der erste Platz an die TU Delft. Bei der Siegerehrung durften wir für unsere „ständige Unterstützung anderer Teams in Konstruktion und 3D Druck“ als kooperativstes Team groß gelobt werden. Dieses „beispielhafte Verhalten“ sei gerne gesehen und wir freuen uns nächstes Jahr wieder dabei zu sein.
Besonderes Lob gilt unseren Studenten Sebastian Polzin, Frederik van Kerkom, Jonas Braun, Oleksander Kutovyi, Ali Berger und Yannik Freischlad für das eingesetzte Engagement. Wir gratulieren der TU Delft zum verdienten Sieg und freuen uns über die vielen neuen Freunde und wertvolle Kontakte, die wir gewinnen konnten. Wir danken der Institutsleitung für die Möglichkeit zur Teilnahme und freuen uns auf nächstes Jahr.
Ansprechpartner:
Integrierte AI-Aufgabenplanung und Schraubenerkennung in einem Fertigungsszenario
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Das Video findet ihr auch auf unserem Youtube-Kanal.
Ansprechpartner:
Daniel Gossen
ReConBot – Ein rekonfigurierbarer Roboter
Durch die gezielte Beeinflussung der Roboterstruktur in Form von zusätzlichen Gelenken, können rekonfigurierbare Roboter synthetisiert werden. Diese zeichnen sich über zusätzliche innere Freiheitsgrade aus, welche eine innere Beweglichkeit des Roboters erlauben, ohne eine Posenänderung des Endeffektors zu bewirken. Dies wird häufig bei seriellen Strukturen zur Vermeidung von Kollisionen eingesetzt, wobei sich aber auch parallele Strukturen mit geschlossenen kinematischen Ketten dazu eignen. Am IGMR wurde der ReConBot als parallele Struktur entwickelt, welche durch die kinematische Redundanz auch für einen Strukturwechsel geeignet ist. So ist es möglich unterschiedlichste Konfigurationsräume miteinander zu verbinden und auch die Struktur von einem Vierglied oder Fünfglied zu realisieren, indem sonst aktuierte Gelenke antriebslos geschaltet werden. Der ReConBot zielt auf den hochflexiblen Einsatz in den anspruchsvollen Szenarien des Katastrophenschutz ab.
Ansprechpartner:
PeTRA – Einsatz von Mock-Ups bei den Praxispartnern
Das übergeordnete Ziel von PeTRA (Personen-Transfer Roboter-Assistent) ist die Erschaffung einer robotischen Unterstützungslösung in der Patientenlogistik zur Entlastung des Pflegefachpersonals.
Das IGMR übernimmt im Rahmen des Forschungsvorhabens unter anderem die Entwicklung und Inbetriebnahme einer Kopplungseinheit für das Koppeln des Basisfahrzeugs an Rollstühlen mit dem Ziel, diese mitsamt Patienten sicher transportieren zu können.
In der Woche vom 03. bis 06. Mai 2021 fanden erste Anwendungserprobungen des Robotersystems „PeTRA“ bei den jeweiligen Praxispartnern, Universitätsklinikum Augsburg, Barmherzige Brüder München und Martha-Maria Nürnberg, statt. Für die erste Anwendungserprobung in den Krankenhäusern haben wir in Zusammenarbeit mit KUKA ein Mock-Up des Robotersystems „PeTRA“ erstellt. Unter einem Mock-Up wird ein vereinfachtes Modell, verstanden mit welchem die Funktionen und Maße des späteren Demonstrators getestet werden kann. Das Pflegefachpersonal bekam die Möglichkeit das Mock-Up auszutesten und sich gleichzeitig in die Lage eines Patienten zu versetzen. Für die Erläuterung und technische Fragen standen wir und KUKA bereit. Weiterhin wurde das Feedback des Pflegefachpersonals durch Beobachtungen und Interviews seitens KUKA und IREM festgehalten. Das Robotersystem bzw. das Projekt stoß bei dem Pflegefachpersonal aller Praxispartner auf reges Interesse und es konnten um die 50 Interviews geführt werden. Insgesamt hat sich gezeigt, dass wir mit unserem Robotersystem in die richtige Richtung gehen. Wir konnten über die Erprobungen das Pflegefachpersonal weiterführend in den Konstruktionsprozess des Robotersystems bzw. der Koppeleinheit miteinbeziehen.
Weitere Informationen zum Projekt können den Internetseiten des Projektes und des Bundesministeriums für Bildung und Forschung entnommen werden.
Ansprechpartnerinnen:
Kunststoff Cyclo-Getriebe
Am IGMR entwickeln wir performante Kunststoff-Getriebe für den Einsatz in Robotern.
In Zusammenarbeit mit der BAM GmbH arbeiten wir im Rahmen eines ZIM Projekts an der Realisierung und Optimierung eines Cyclo-Getriebes aus Kunststoff. Herausforderungen sind die schlechten Fertigungsgenauigkeiten in der additiven Fertigung und das daraus resultierenden Umkehrspiels und die Drehmomentschwankungen im Getriebe.
Mit einem am IGMR entwickelten Prüfstand sind wir in der Lage die Performance zu analysieren und kontinuierlich zu verbessern. Die Getriebe werden in Zusammenarbeit mit der TU München in einem modularen Robotersystem eingesetzt.
Ansprechpartner:
Entwicklung, Konstruktion und Anwendung von Prüfständen am IGMR
Das IGMR betreibt seit vielen Jahren eine eigene mechanische Werkstatt zur Fertigung von Prototypen im Bereich von Forschungs- und Entwicklungsprojekten sowie der Lehre.
Zu den Stärken des Teams zählen, die jahrelange Erfahrung der qualifizierten Mitarbeiter im Bereich der Prototypenfertigung und Montage von Baugruppen sowie die anschließende finale Installation und Inbetriebnahme der Versuchseinrichtungen und Prüfstände.
Zudem findet am IGMR innerhalb des Teams eine stetige Kommunikation zwischen der Entwicklung, Konstruktion und Produktion sowie der Integration von Elektro-, Mess- und steuerungstechnischen Komponenten statt. In der Herstellung von robotischen Systemen, Handhabungsgeräten und Bewegungsgeinrichtungen ist eine hochgenaue Fertigung, iterative Arbeitsweise und fachübergreifende Kommunikation von großer Bedeutung. Die Komponenten müssen präzise aufeinander abgestimmt werden und unterliegen einer ständigen Überprüfung innerhalb des Produktentwicklungsprozesses. Neben den herkömmlichen Zerspanungsverfahren wird in unserer Werkstatt das Verfahren des 3D-Drucks (additive Fertigung) angewendet, um je nach Anwendungsfall und Ausführbarkeit ein erstes Funktionsmuster schnell und kostengünstig zu erstellen. Die Anwendung von CAD-Systemen im Bereich der Fertigung ist selbstverständlich.
Fertigungsverfahren:
• Drehen
• Fräsen
• Bohren
• Sägen
• Sandstrahlen
• Schweißen (Elektrode)
• 3D-Druck
Ein Beispiel der vielfältigen Fertigungsmöglichkeiten der mechanischen Werkstatt in Kombination mit den messtechnischen Kompetenzen des IGMR zeigt die Entwicklung, Konstruktion und Anwendung eines Prüfstands zur Ermittlung der ertragbaren Lastzyklen filigraner, hochgenauer stoffschlüssiger Gelenke.
Im Rahmen des DFG-Projektes „Grundlegende Untersuchung zu stoffschlüssigen
Gelenken mit Einsatz in hochgenauen parallelkinematischen Mikromanipulatoren“ wurde ein Prüfstand zur Ermittlung der ertragbaren Lastzyklen filigraner Kerbgelenke gebaut und Lebensdaueruntersuchung durchgeführt.
Hierbei wurde die Lebensdauer stoffschlüssiger Gelenke untersucht, da diese zwar in der Feinwerktechnik weit verbreitet , aber kaum experimentellen Untersuchungen zur Lebensdauer dieser Gelenke vorhanden sind.
Der Aufbau des Prüfstandes wird in folgendem Video präsentiert:
https://youtu.be/j4ZF_1qZSUk
Besondere Herausforderung bei der Prüfstandsentwicklung waren das reproduzierbare Einsetzen der filigranen Strukturen / stoffschlüssigen Gelenke, die eindeutige Detektion der Gelenkermüdung und die automatisierte Erfassung der Messergebnisse sowie die Berücksichtigung der hohen Lastzyklen aufgrund des Dauerbetriebs.
Links:
Technikum, Labore und mechanische Werkstatt am IGMR
Veröffentlichung zum Prüfstand
Ansprechpartner:
Geplanter Umbau des Paragrip
Um für seine neue Aufgabe in der Additiven Fertigung mittels Lichtbogenschweißen (WAAM) optimal gewappnet zu sein, muss der Paragrip einigen konstruktiven Änderungen unterworfen werden.
In einem gemeinsamen Forschungsprojekt des IGMR mit dem ISF der RWTH Aachen wird an der Multidirektionalen Additiven Fertigung (MDAM) metallischer Bauteile geforscht. Durch das Bewegen des Druckbettes mittels eines Manipulators bei gleichzeitig feststehender Schweißpistole kann das zu druckende Bauteil stets so ausgerichtet werden, dass Stützstrukturen vermieden werden können. Um die Bewegung der Druckplatte dabei nicht durch die Kinematik eines seriellen Industrieroboters zu limitieren, soll der am IGMR entwickelte und gebaute Paragrip mit seinem modularen objektintegrativen Handhabungsdesign zum Einsatz kommen. Die Abbildung zeigt ein Rendering des geplanten Umbaus des Paragrips für den Einsatz in der Multidirektionalen Additiven Fertigung mittels Lichtbogenschweißen.
Ansprechpartner:
