Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Roboter-Gelenke sind Energieverschwender

07.07.2014

Neues Steuermodell senkt Verbrauch um bis zu 40 Prozent

Flexible Gelenke von Robotern, beispielsweise in industriellen Anwendungen, sind regelrechte Energieverschwender, wie Forscher an der Universität Baskenland (UPV/EHU) http://ehu.es/en gezeigt haben.


Roboterarm: Bewegung frisst unnötig Strom (Foto: ehu.es)

Das liegt daran, dass digitale Controller die zugehörigen Motoren bislang nach einem sehr einfachen Prinzip steuern. In Experimenten mit einem neuen Steuermodell konnten die Wissenschaftler den Verbrauch von Roboter-Gelenken um bis zu 40 Prozent senken.

Wenn ein Roboter beispielsweise einen Gegenstand heben soll, müssen diverse kleine Motoren die nötigen Gelenke richtig bewegen. "Diese Motoren müssen ständig Befehle bekommen. Tatsächlich muss ein Motor jederzeit wissen, in welchem Winkel seine Achse stehen soll", erklärt Unai Ugalde, Lektor am Institut für Elektroniktechnologie der UPV/EHU.

Derzeit übliche digitale Controller geben aber nur impulsweise Steuersignale. Gerade in der Industrie befolgen die Motoren in Roboter-Gelenken einfach weiter den zuletzt erhaltenen Befehl, während sie auf neue Signale warten. Genau das ist aber offenbar gar nicht ideal.

Längeres Gedächtnis spart Strom

In einer im Magazin Control Engineering Practice veröffentlichten Studie hat das UPV/EHU-Team einen neues Steuermodell ausprobiert. Dabei merkt sich das System neben dem aktuellsten auch den vorletzten Befehl, der an einen Motor übermittelt wurde.

Mittels einer speziellen Funktion wird daraus berechnet, wie die Bewegung der Gelenke tatsächlich erfolgt. In Laborexperimenten hat sich das für robotische Ellbogen- und Handgelenke bewährt.

"Der Energiebedarf für den Betrieb der Motoren wird deutlich gesenkt", betont Ugalde. Im Versuch war der Verbrauch um bis zu 40 Prozent geringer, ohne dass dadurch die Präzision der Bewegung gelitten hätte.

Allerdings räumt der Wissenschaftler ein, dass Labortests mit einem kleinen Roboterarm letztlich unter Idealbedingungen erfolgt sind.

"Der nächste Schritt wäre zu prüfen, ob vergleichbare Ersparnisse auch auf industriellen Maßstab möglich sind", sagt er. Selbst, falls die Stromersparnis dort geringer ausfällt, wäre der Ansatz angesichts der wachsenden Verbreitung von Robotern und steigender Energiepreise dennoch interessant.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion

Weitere Berichte zu: Controller Energieverschwender Gelenke Industrie Labortests Motor Motoren Präzision Roboter Verbrauch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Netzspannung und Lastströme live und präzise im Blick
24.04.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Seilzugsensor MH60 – erfolgreicher Einsatz in rauer Umgebung
20.04.2018 | WayCon Positionsmesstechnik GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von der Genexpression zur Mikrostruktur des Gehirns

24.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Bestrahlungserfolg bei Hirntumoren lässt sich mit kombinierter PET/MRT vorhersagen

24.04.2018 | Medizintechnik

RWI/ISL-Containerumschlag-Index auf hohem Niveau deutlich rückläufig

24.04.2018 | Wirtschaft Finanzen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics