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»Thinking Wheels« – Intelligente Radmodule für omnidirektionale Fahrwerke

30.11.2012
Service-Roboter, die uns im täglichen Leben unterstützen sollen, müssen sich dem Menschen und der für sie geschaffenen Umgebung anpassen können. Forscher des Fraunhofer IPA haben ein neuartiges, modulares Rad- und Lenksystem für mobile Roboter entwickelt.

Wer kennt es nicht: das eigene Auto zugeparkt in einer Parklücke – keine Chance weg zu fahren. Science-Fiction Filme bieten Lösungen für solche Probleme. Dort bewegen sich Fahrzeuge auf Kugelrädern, Luftkissen oder werden magnetisch in der Schwebe gehalten.


V.l.n.r.: zwei Radmodule in Nahansicht; mobile Serviceroboter Care-O-bot®3 und rob@work, für den Einsatz in öffentlichen und industriellen Umgebungen, nutzen omnidirektionale, nicht-holonome Fahrwerke um sich flexibel den örtlichen Gegebenheiten und ihren menschlichen Kollegen anpassen zu können.

Quelle: Fraunhofer IPA

Auch wenn diese technischen Lösungen noch der Zukunft angehören, konnten die Forscher der Abteilung »Roboter- und Assistenzsysteme« einen Schritt in diese Richtung gehen. Sie haben ein modulares omnidirektionales Rad- und Lenksystem für mobile Roboter entwickelt.

Das Ergebnis sind intelligente und eigenständige Radmodule, die keine Lenkwinkeleinschränkung haben und selbstständig untereinander aushandeln, welches Rad im Moment den Ton angibt, »Thinking Wheels« eben. Dies ermöglicht mobilen Service-Robotern oder fahrerlosen Transportsystemen freie und flexiblere, dem Menschen und der Umgebung angepasste Bewegungen mit ganz gewöhnlichen Rädern. Die Kombination der Radmodule und die dezentrale Steuerung erlauben die freie Kombination von möglichen Bewegungen wie Drehen auf der Stelle und Vorwärts- oder Seitwärtsfahren.
Die Modularisierung hat einen weiteren Vorteil. Der Anteil an Gleichteilen wird erhöht. Dadurch fallen die Kosten deutlich niedriger aus als bei bisherigen Roboterlösungen. Die kostengünstigeren Radmodule können zu einem Fahrwerk mit beliebiger Geometrie und Traglast kombiniert werden. Dabei sind Fahrwerke mit nur einem gelenkten Rad genauso möglich, wie die Kombination mehrerer Räder zum Transport z. B. besonders sperriger oder schwerer Güter.

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Theo Jacobs | Telefon +49 711 970-1339 | theo.jacobs@ipa.fraunhofer.de | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA | www.ipa.fraunhofer.de

Dipl.-Ing. Christian Connette | Telefon +49 711 970-1325 | christian.connette@ipa.fraunhofer.de | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Jörg Walz | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ipa.fraunhofer.de

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