Mobiler Roboter zur automatisierten Erstellung von Mauerwerk: Fid-Bau Portal

Mobiler Roboter zur automatisierten Erstellung von Mauerwerk

Pritschow, G. / Dalacker, M. / Junghans, G.

Um die immer größer werdenden Steinformate automatisiert vermauern zu können, müssen intelligente Maschinen und Roboter eingesetzt werden. Ein interdisziplinärer Forschungsverbund aus 4 Instituten und 10 Industrieunternehmen realisiert prototypisch einen mobilen Mauerroboter für den Baustelleneinsatz im Wohnungsbau, der von körperlich schwerer Arbeit entlasten soll. Wegen der hohen Leistungsdichte und der Robustheit wurden hydraulische Antriebe (Hydromotoren und Getriebe für die Grunddrehachse und die Handachsen, Zylinderantriebe für die Manipulatorgrundachsen) gewählt. Basis ist eine schwedische ferngesteuerte Maschine, die für den Einsatz unter extremen Umgebungsbedingungen konzipiert ist. Das Regelungssystem für eine Manipulatorachse wird vollständig digital ausgeführt (Zustandsregler 3. Ordnung, unterlagerter PI-Regler für die Kolbengeschwindigkeit). Zur Erhöhung der Dynamik im Lageregelkreis wird ein berührungslos messender Drehbeschleunigungssensor eingesetzt. Neigungsfehler im Greifer werden durch Sensorregelung kompensiert. Die hohen Forderungen an die Steuerung (kombinierte Fahrwerk- und Manipulatorsteuerung, leistungsfähiges Programmiersystem mit CAD/RC-Schnittstelle, synchrone und asynchrone Schnittstellen, Ankopplung von schnellen Achsregelsystemen) werden durch die am Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Uni Stuttgart entwickelte Robotersteuerung ISWRC erfüllt. In diese Entwicklung fließen auch Ergebnisse des Euro-Forschungsvorhabens OSACA ein (Erarbeitung offener Steuerungskonzepte und -standards), das detailliert vorgestellt wird.