Verhalten von passiv betriebenen Sauggreifern unter der Krafteinwirkung von Kletterrobotern: Fid-Bau Portal

Verhalten von passiv betriebenen Sauggreifern unter der Krafteinwirkung von Kletterrobotern

Simons, Florian

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Gewinnung grundlegender Erkenntnisse über das Verhalten von passiv betriebenen Sauggreifern bei Kletterrobotern für Glasfassaden. Schwerpunkt der Arbeit ist die Entwicklung von Berechnungsgrundlagen und Auslegungsvorschriften für passiv betriebene Sauggreifer unter Einwirkung der angreifenden Kräfte. Ein Kletterroboter als Sonderform der mobilen Plattform besteht aus den Teilsystemen Steuerung, Energie, Halten, Vortrieb, Lenken und Applikation. Mit Hilfe des Steuerungs- und des Energiesystems kann der Kletterroboter teil- oder vollautonom auf geneigten und senkrechten Oberflächen betrieben werden. Beide genannten Teilsysteme können sich unabhängig voneinander entweder auf dem Roboter oder auf einer Basiseinheit befinden, die mit dem Roboter über eine Daten- beziehungsweise Energieübertragungseinheit in Verbindung steht. Die Applikation eines Kletterroboters definiert sich über sein Aufgabengebiet und besteht in der Regel aus Prüf- und Messinstrumenten, Bearbeitungswerkzeugen oder Informationseinheiten. Als kritische Last auf die Sauggreifer des Kletterroboters konnte die Scherkraft identifiziert werden, die das Schlupfverhalten der Sauggreifer und damit das elastische Verhalten parallel zur Glasoberfläche sowie das Versagensverhalten bestimmt. Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode wurden die theoretischen Grundlagen zur Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Scherkraft und Scherweg als Funktion einer simultan in normaler Richtung zur Oberfläche angreifenden Zugkraft erarbeitet und durch Versuche verifiziert. Aufgebaut und getestet wurde das Gesamtsystem eines frei kletternden und autonomen Roboters für die Befahrung von Glasfassaden.