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 Linearpotentiometer LRW2/3 - Höchste Präzision bei vielen Messpunkten
17.05.2017 | WayCon Positionsmesstechnik GmbH

nachricht Neues 100 kW-Wechselrichtermodul für B6-Standard halbiert Gewicht und Volumen
17.05.2017 | Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES

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: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Im Focus: XENON1T: Das empfindlichste „Auge“ für Dunkle Materie

Gemeinsame Meldung des MPI für Kernphysik Heidelberg, der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster

„Das weltbeste Resultat zu Dunkler Materie – und wir stehen erst am Anfang!“ So freuen sich Wissenschaftler der XENON-Kollaboration über die ersten Ergebnisse...

Im Focus: World's thinnest hologram paves path to new 3-D world

Nano-hologram paves way for integration of 3-D holography into everyday electronics

An Australian-Chinese research team has created the world's thinnest hologram, paving the way towards the integration of 3D holography into everyday...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

Branchentreff für IT-Entscheider - Rittal Praxistage IT in Stuttgart und München

22.05.2017 | Veranstaltungen

Flugzeugreifen – Ähnlich wie PKW-/LKW-Reifen oder ganz verschieden?

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Myrte schaltet „Anstandsdame“ in Krebszellen aus

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

22.05.2017 | Physik Astronomie

Wie sich das Wasser in der Umgebung von gelösten Molekülen verhält

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie