7 achsen vs. 6 achsen

[rosetta]

Hallo,

verfolge grad das thema 7 achsen roboter siehe z.B. hier:
http://www.nachirobotics.com.au/Cont...on/ns-MR20.seo

Die Beweglichkeit ist sicher ein vorteil.
Aber zwei fragen:
Wieso werden mit sieben Achsen Singularitäten vermieden?
Was sind die Nachteile eines solchen Designs? (Zusatzgelenk= mehr toleranzen??)

Danke schonmal im Voraus!

[HannoHupmann]

Die Nachteile sind, dass eine Achse mehr immer auch mehr kostest. Material und Zeit. Das Ding wird deswegen aber nicht ungenauer wenn man es richtig baut, es gibt nur noch mehr Verschleissteile.

Singularitäten vermeidet man wenn möglich schon bei der Programmierung der Bahnbewegung. Ansonsten können heute alle Roboter Singularitäten auch durchfahren ohne gleich um die Ohren zu fliegen. Für den Bereich der Singularität wird dann ein anderer Steueralgorythmus gewählt (dieser ist nicht so gut wie der mathematische und daher wird er gern vermieden). In der Regel lassen sich aber alle Industrieroboter so bewegen, dass die Singularitäten nicht erreicht werden.

[rosetta]

vielen dank für die antwort!
ich nehme an dein wohnort erklärt dein wissen auf diesem gebiet

[Joe23]

Hallo,

7-achsen sind bei einem Industrieroboter schon recht ungewöhnlich...diese werden in der Regel nur bei humanoiden Roboterarmgebilden (derzeit meist Forschungsprojekte, Ipa, Frauenhofen...) verwendet. Damit meine ich z.B humanoide Roboter, die z.B. als Armersatz zwei unabhängige Roboterarme besitzen. Hier werden teilweise mehr als 6 Gelenke verwendet, um größmögliche Flexibilität zu erreichen, und meist um die menschlichen Freiheitsgrade so gut wie möglich nachzubilden.

Im reinen Industriesektor (Metallverarbeitung, Automobil...) sind diese so gut wie nicht zu finden. Vorteil des weiteren Freiheitsgrades ist die Flexibilität im Arbeitsraum. Jeder Industrieroboter hat gewisse Totbereiche.

1) Äußere Grenze des Arbeitsbereichs, alle Achse sind ausgestreckt, maximale Roboterreichweite
2.) Innerer Totbereich, das ist ein Bereich zwischen dem Roboter selbst und dem Begin des Arbeitsbereichs (meist ca.0,4 -1m). Dieser Bereich kann vom Roboter nicht angefahren werden, sondern nur der Bereich weiter außerhalb
3.) Einschränkung der TCP-Orientierung. Nicht jede Orientierung kann an allen Bereichen des angegebenen Arbeitsbereichs auch angefahren werden. Hier ist die Robotermechanik das Limit

Die 7.Achse hilft gerade bei Punkt 2.) und 3.) sehr deutlich....

Singularitäten werden mit der 7.Achse gar nicht vermieden...diese hängen lediglich vom Layout der Roboterzelle sowie den geplanten Arbeitsabläufen des Roboter ab. Mittels eines Simulationstool wird in der Regel der Zellenablauf vorab Simuliert, da kann man sofort sehen, ob der Roboter in Singularitäten kommt. Für den Fall muss halt der Roboter zum Werkzeug anders Positioniert werden (Verschiebung, Sockel) oder das Werkzeug anders gestaltet werden (z.B. 30 Grad Anflanschung). Die 7. Achse hat z.B. mit der häufigsten Singularität (Achse 4 und 6, oder hier 5 und 7) überhaupt nichts zu tun.

Nachteile wie schon von HannoHupmann genannt:
- Kosten des Roboters
- Aufwendigere inverse Kinematik
- Mehr Synchronisationsaufwand bei bahnbezogenenen Applikationen
- Genauigkeit (weiteres Glied in der seriellen Kinematik)