Schmalere Abmessungen

Aufgabenstellung

Bei der Teilaufgabe kleinere Außenabmessungen sollten die Abmessungen des Roboters so verkleinert werden, dass er problemlos und mit genügend Abstand zwischen den Blumenkübeln fahren kann. Es musste darauf geachtet werden, dass der Schwerpunkt des Roboters nicht zu hoch gesetzt wird, da sonst Kippgefahr bestand. Die verschiedenen Varianten mussten im Catia CAD Format bereitgestellt werden. Da der Roboter aus den USA kommt, haben die Verbindungselemente keine metrischen, sondern Zoll- Maße. Daher musste auch noch passendes Werkzeug für die Umbauten beschafft werden.

Ist-Stand

Zu Projektbeginn des Projekts hatte der Roboter ein Außenmaß von Rad zu Rad von circa 55 cm. Bei einer Breite der Pflanzenreihen von 75 cm, hätte man auf jeder Seite nur knapp 10 cm Platz. Da die Achsen und der Rahmen des Roboters schon vorgegeben war, waren wir bei der Ideenfindung sehr eingeschränkt.

 

Konzepte & Entwürfe

Nachdem der Roboter gründlich auf sein Verschmälerungspotential untersucht wurde, konnten wir drei Möglichkeiten finden, wie bei dem Roboter die schmäleren Abmessungen realisiert werden könnten. Die erste Möglichkeit wäre, die aktuell aufgezogen Räder durch neue, schmälere Räder zu ersetzt. Dies hätte jedoch zur Folge, dass der Roboter eventuell nicht mehr die nötige Bodenhaftung hat. Insbesondere auf nassem Untergrund könnte dies zu Problemen führen. Die zweite Möglichkeit wäre, die Achsschenkel um 180 Grad zu drehen. Hierzu müsse man die Verschraubung der Achse lösen und den Achsschenkel drehen. Lediglich die Verkabelung könnte hier Schwierigkeiten bereiten, da diese vermutlich zu kurz sein würde. Die letzte Möglichkeit wäre, die Distanzhülsen zwischen Motor und Achse zu entnehmen. Hier würde man mit kleinem Aufwand viel erreichen.

 

Andere Reifen

Mit dieser Lösung könnte man circa 28 mm auf jeder Seite einsparen. Dies geht jedoch zu Lasten der Traktion und der Stabilität. Deshalb wäre dies nur ein Notlösung.

 

 

CAD-Modelle

Um schon vor den Umbauarbeiten einen Überblick über die verschiedenen Varianten zu bekommen, wurden die Modelle erst in Catia modelliert, beziehungsweiße umgebaut, bevor sie in der Realität umgebaut wurden. Hierfür wurden uns die bereits bestehenden CAD Zeichnungen des Roboters von Herrn Bloch zur Verfügung gestellt. Die verschieden Varianten wurden im CAD von Radaußenkante zu Radaußenkante vermessen und sind nun in der Unteransicht dargestellt. Im Folgenden werden die vier Varianten näher beschrieben:

 

 

In Variante eins wurde nichts an dem Roboter verändert. Vor den Umbaumaßnahmen hatte er ein Außenmaß von ca. 540,4 mm. Auf dem Bild kann man die Achsschenkel und die Distanzhülse gut erkennen.

 

 

In der zweiten Variante wurden die vier Distanzhülsen der jeweiligen Motoren entfernt. Dadurch kommt man bei dem Roboter auf ein Maß von 502,4 mm. Das ist eine Einsparung um 38 mm. Das Ziel ist jedoch die Abmessungen des Roboters unter 500 mm zu bekommen. Dies ist mit dieser Lösung nicht realisierbar

 

 

In der dritten Variante sind die beiden Achsschenkel nach innen gedreht, wobei die Distanzhülse noch eingesetzt ist. Auch hier kommt man auf eine Gesamtbreite von 502,4 mm und hat auch hier eine Einsparung von 38 mm.

 

 

In der letzten Variante wurden die Achsschenkel nach innen gedreht und die Distanzhülsen entfernt. Bei dieser Lösung erhält man mit 464,4 mm das größte Einsparpotential. Insgesamt spart man 76 mm. Außerdem wird hier die geforderte Breite von höchstens 500 mm klar unterschritten. Um Kollisionen zu vermeiden wurden jeweils die hinteren Motoren nach Vorne und die vorderen Motoren nach Hinten versetzt.

 

Fazit

Die Umbauarbeiten wurden auf Funktion überprüft und erfolgreich abgeschlossen. Auch die am Anfang zu kurz befürchtete Kabellänge, stellte sich als unbegründet dar, da sich im Gehäuse noch ausreichend Kabellänge befand. Außerdem wurde die Kabelisolierung verbessert, die im Anlieferungszustand nur ungenügend war. Da die Antriebsachse der Motoren exzentrisch ist, muss man darauf achten, dass die Räder stets gleich ausgerichtet sind, damit der Roboter eine optimale Lage bekommt.

Auch das nötige Werkzeug in Zollabmaßen, wie die Innensechskantschlüssel und das Werkzeug für die Radnabenmuttern, wurde besorgt und mit Klebeband markiert, damit man es unverzüglich im Werkzeugkoffer findet. Die metrischen Gabelschlüssel wurden nicht ersetzt, da sie für die benötigten Schrauben passten.

 

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