Mecanum-Kinematik und Teach&Repeat-Technologie für Bühnenwagen mecanum drive

Zur Realisierung von innovativen Showkonzepten müssen schwere Bühnenbauten und Requisiten zuverlässig und möglichst genau auf der Bühne bewegt werden. Mussten solche Verwandlungen des Bühnenbildes vor Jahren noch hinter verschlossenem Vorhang durchgeführt werden, eröffnete der Bühnenwagen der  Firma Gross Funk eine Möglichkeit offene Verwandlungen wie von Zauberhand und durch die Teach&Repeat-Funktion mit hoher Wiederholgenauigkeit durchzuführen. Um den Regisseuren und Designern aufwändiger Bühnenshows neuartige Möglichkeiten an die Hand zu geben, wurde der Bühnenwagen komplett überarbeitet und mit einem Mecanum-Antrieb ausgestattet. Dadurch ermöglicht der Bühnenwagen mecanum drive Beweglichkeit in einer neuen Dimension.

Beweglichkeit in einer neuen Dimension

Der verbaute Mecanum-Antrieb ermöglicht omnidirektionale Fahrmanöver, ohne zusätzlich mit einer mechanischen Lenkung ausgestattet zu sein. So besteht der Antrieb aus vier sogenannten Mecanum-Rädern, die jeweils von einem kräftigen bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC) angetrieben werden. Bei einem Mecanum-Rad sind am Umfang der Felge mehrere tonnenförmige Drehkörper angebracht, die den Kontakt zum Boden herstellen. Diese Drehkörper besitzen keinen eigenen Antrieb. Durch Ansteuern der Vier Mecanum-Räder mit passender Drehzahl und Drehrichtung entstehen somit Kraftvektoren, die sich zu einer Gesamtbewegung addieren. Diese Bewegung kann auch schräg zur Längsachse des Fahrzeugs gerichtet sein. Somit ermöglicht der Mecanum-Antrieb es dem Fahrzeug jederzeit, ohne Änderung der Ausrichtung, in eine beliebige Richtung zu fahren. Ein gewichtiger Vorteil vor allem bei Requisiten, die natürlich immer zum Publikum ausgerichtet, aber dennoch auf der Bühne frei bewegt werden sollen.

Teach&Repeat-Technologie ermöglicht präzise Wiederholung eingespeicherter Fahrsequenzen

Um auch die Wiederholgenauigkeit der einstudierten Transportfahrten zwischen den vielen Proben und der Vorführung vor Publikum zu gewährleisten, ist der Bühnenwagen mecanum drive mit der bewährten Teach&Repeat-Technologie der Robot Makers GmbH ausgestattet. Diese ermöglicht es, die nötige Fahrsequenz im Voraus aufzuzeichnen (Teach) und dann im richtigen Moment zu wiederholen (Repeat). Die erreichte Wiederholgenauigkeit beim Abfahren aufgezeichneter Fahrsequenzen ist dabei einem menschlichen Bediener überlegen. Zur einfachen Auswahl und Verwaltung der gespeicherten Fahrsequenzen, kann jedes gängige Smartphone mit WLAN-Schnittstelle eingesetzt werden.

Video

Technische Daten des Fahrzeugs

Breite 900 mm (auch andere Konfigurationen möglich)
Länge 900 mm (auch andere Konfigurationen möglich)
Höhe 175 mm
Gewicht ca. 90 kg
Zuladung 1000 kg
Antriebsart Elektronischer Mecanum-Antrieb mit vier bürstenlosen Gleichstrommotoren
Versorgungsspannung 24 V
Energiequelle 2 Blei-Gel-Akkus mit je 12 V 26 Ah

Eingesetzte Technologie der Robot Makers GmbH

Generic Control Box Automotive

Die Generic Control Box sorgt für die einfache Integration der benötigten Softwarealgorithmen auf dem bestehenden Bühnenwagen. Durch die standardmäßig vorhandene CAN-Bus-Schnittstelle kommuniziert die Generic Control Box dabei mit der Motorregelung, berechnet die Kinematik des Mecanum-Antriebs und erlaubt so die feinfühlige Fahrt sowie durch RM Teach&Repeat auch die Wiederholung vorher aufgezeichneter Fahrsequenzen.

Robot Makers Softwareplattform

Mit Hilfe bestehender Softwarepakete der Robot Makers Softwareplattform, die auf den vorhandenen Anwendungsfall sowie das bestehende Fahrzeug angepasst werden, erfolgt die komplexe Berechnung der Kinematik, die Ansteuerung der Motoren und auch die Realisierung der Benutzerschnittstelle. Diese wird mit einer responsiven Weboberfläche realisiert, die somit die Sequenzverwaltung auf den unterschiedlichsten Arten von Endgeräten (z.B. Mobiltelefon, Tablet, Notebook) bedienerfreundlich zulässt.

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