Regelung eines Raupenfahrzeugs

In diesem Projekt wurde die Antriebsregelung eines Raupenfahrzeugs der 50-kg-Klasse mit dem Motor Controller aus dem Modular Control System umgesetzt. Ein fernsteuerbares Fahrzeug der Dirma Allen Vabguard wurde mit einer elektronischen Regelung für die Antriebsketten ausgestattet, um die Ansteuerung über eine PC-Schnittstelle zu realisieren. Im Rahmen des EU-FP7-Projektes ICARUS werden auf dieser Plattform (teil-)autonome Ansätze für Such- und Rettungsszenarien untersucht. 

Auf mobilen Plattformen sind Bauraum und Energieeffizienz zentrale Themen. Aus diesen Gründen wurden Elektronik und Mechanikkomponenten aus dem kompakten CUBE System für die Realisierung der Motorregelung gewählt. Durch die flexible Architektur der Elektronik besteht außerdem zu jeder Zeit die Möglichkeit, Ansteuerungen für weitere Anbaugeräte — wie bspw. den auf der Plattform montierbaren Roboterarm – nach Bedarf zu integrieren. Das System wird über die mitgelieferte C++ Treiberbibliothek angesteuert. Außerdem gibt es eine Integration für die gängigen Roboter-Frameworks ROS und Finroc®. Als offizieller Finroc® Support Partner unterstützen wir Sie gerne bei der Umsetzung Ihrer Projekte mit der Finroc® Werkzeugkette.

Raupenfahrzeug Digital Vanguard

Die Ansteuerung der Antriebsketten erfolgt mit Komponenten des Modular Control Systems. Foto mit Genehmigung der AG Robotersysteme (TU Kaiserslautern)

Technische Daten des Fahrzeugs

Raupenfahrzeug der Firma Allen Vanguard

Breite 530 mm
Länge 1040 mm
Höhe 560 mm
Gewicht 60 kg
Zuladung unknown
Antriebsart Ketten: elektrischer Einzelkettenantrieb
Arm: Elektromotoren
Energiequelle 2 LiFe-Akkus mit je 24 V 15 Ah

Eingesetzte Technologie der Robot Makers GmbH

Modular Control System – Motor Controller

Zur Ansteuerung der beiden Elektromotoren in den Raupenketten kommt das Modular Control System in seiner Ausprägung als Motor Controller zum Einsatz. Diese Motorsteuerung eignet dich für Nennströme bis zu 12 A bei einer Nennspannung von 24 V. Die Kommutierung der Motoren erfolgt mechanisch per Bürsten oder elektronisch per Blockkommutierung. Die integrierte Stromregelung ermöglicht eine konstante Kraftentfaltung für Servomotoren.

Sensoren für die Gelenkposition, Geschwindigkeit und Kommutierung können per ABI-Signale, per SSI-Interface oder analog eingelesen werden. Die Steuerung beinhaltet eine kaskadierte Regelungsstruktur für die Position und Geschwindigkeit sowie einen Vorgriff, um den Schleppabstand bei Robotikanwendungen zu minimieren.

Die Steuerung ist darauf ausgelegt, über einen Feldbus wie EtherCAT angesteuert zu werden.

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