Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Kartesische Steuerung zur Bedienung hydraulischer Auslegearme
Die Bedienung von hydraulischen Gelenkarmen an Land- und Baumaschinen stellt, besonders wenn sie kinematisch redundant sind, hohe Anforderungen an das Koordinationsvermögen des Fahrers. Um die Steuerung zu erleichtern, wurde eine Steuerungsstrategie aus der Robotertechnik übernommen, die mit kartesischen Umweltkoordinaten arbeitet. Sie funktioniert so, wie ein Fahrer denkt. Die Bewegungsrichtung des Arbeitswerkzeuges wird über einen digitalen Joystick gesteuert. Bei Versuchen, das System auf verschiedene Hydraulikanlagen mit verschiedenen Regelungsstrategien zu implementieren, wurde grundsätzlich zwischen sequentiellen Regelungsstrategien, bei denen immer nur ein Armgelenk bewegt wird und simultanen Regelungsstrategien, bei denen alle Armgelenke gleichzeitig bewegt werden, unterschieden. Die stetige Bahn des Armes läßt sich durch eine Vielzahl eng beieinander liegender Punkte interpolieren. Liegen diese Punkte nahe genug beieinander, so erscheint dem Beobachter diese interpolierte Bahn wie eine stetige Bahn. Um solche pseudo-stetige Bahnsteuerung zu erreichen, wurden die Ventile in schneller Folge gepulst. Für simultane Regelungsstrategien können Proportionalventile ohne Druckkompensation eingesetzt werden. Sie ermöglichen ein sanftes Beschleunigen und Abbremsen des Armes. Aufgrund der Wechselwirkungen zwischen den 3-Wegventilen ist jedoch keine unabhängige Geschwindigkeitskontrolle des Armgelenkes möglich. Möglichkeiten zur Weiterentwicklung des Systems wären die Umstellung von einem digitalen auf einen proportionalen Joystick und die Implementierung eines solchen Systems auf einen kinematisch redundanten Arm.
Kartesische Steuerung zur Bedienung hydraulischer Auslegearme
Die Bedienung von hydraulischen Gelenkarmen an Land- und Baumaschinen stellt, besonders wenn sie kinematisch redundant sind, hohe Anforderungen an das Koordinationsvermögen des Fahrers. Um die Steuerung zu erleichtern, wurde eine Steuerungsstrategie aus der Robotertechnik übernommen, die mit kartesischen Umweltkoordinaten arbeitet. Sie funktioniert so, wie ein Fahrer denkt. Die Bewegungsrichtung des Arbeitswerkzeuges wird über einen digitalen Joystick gesteuert. Bei Versuchen, das System auf verschiedene Hydraulikanlagen mit verschiedenen Regelungsstrategien zu implementieren, wurde grundsätzlich zwischen sequentiellen Regelungsstrategien, bei denen immer nur ein Armgelenk bewegt wird und simultanen Regelungsstrategien, bei denen alle Armgelenke gleichzeitig bewegt werden, unterschieden. Die stetige Bahn des Armes läßt sich durch eine Vielzahl eng beieinander liegender Punkte interpolieren. Liegen diese Punkte nahe genug beieinander, so erscheint dem Beobachter diese interpolierte Bahn wie eine stetige Bahn. Um solche pseudo-stetige Bahnsteuerung zu erreichen, wurden die Ventile in schneller Folge gepulst. Für simultane Regelungsstrategien können Proportionalventile ohne Druckkompensation eingesetzt werden. Sie ermöglichen ein sanftes Beschleunigen und Abbremsen des Armes. Aufgrund der Wechselwirkungen zwischen den 3-Wegventilen ist jedoch keine unabhängige Geschwindigkeitskontrolle des Armgelenkes möglich. Möglichkeiten zur Weiterentwicklung des Systems wären die Umstellung von einem digitalen auf einen proportionalen Joystick und die Implementierung eines solchen Systems auf einen kinematisch redundanten Arm.
Kartesische Steuerung zur Bedienung hydraulischer Auslegearme
A cartesian control system for hydraulic arms
Brockmann, A. (Autor:in) / Green, R.C.P. (Autor:in)
1996
4 Seiten, 4 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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