Schwerpunktprüfung in der Robotik erfordert Präzisionskraftmessdosen

Da der Einsatz von Robotern in allen Branchen zunimmt und die Arten von Roboterbewegungen immer komplexer werden, sind fortschrittliche Tests mit Qualitätsmesslösungen unerlässlich. Berührungsimpuls- und Grobmessungen von Indikatoren reichen für eine anspruchsvolle Robotik nicht aus. Da Roboter und Cobots flüssige und träge Bewegungen ausführen müssen, erfordern Steuerung und Rückmeldung eine maximale Rückmeldung und Auflösung.

Im Zusammenhang mit der Prüfung von Trägheit, Lastverlagerung und Interaktion steht die Bestimmung des Schwerpunkts für Roboteraktionen und -anwendungen. Der Schwerpunkt eines Robotersystems ist ein entscheidender Faktor für seine Stabilität und Leistung.

Der CoG ist der Punkt, an dem das gesamte Gewicht des Systems gleichmäßig verteilt ist. Wenn der CoG nicht richtig platziert ist, kann das System instabil und kippgefährdet sein, was zu Schäden am Roboter führen kann.

Bei jeder Roboteranwendung, die fortschrittliche Mobilitätsfunktionen einsetzt, kann der Schwerpunkt die Art und Weise beeinflussen, wie sich das System bewegt. Er kann sich auch auf die Genauigkeit der Bewegungen auswirken. Daher ist es wichtig, hochpräzise Messlösungen zu verwenden. Siehe: Fortschritte in der Robotik und bei Cobots mit Schnittstellensensoren.

Warum Robotik-Ingenieure sich für CoG-Tests interessieren

• Stabilität: Der CoG ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Stabilität eines Roboters. Wenn der CoG nicht richtig platziert ist, kann der Roboter instabil und kippgefährdet sein. Dies kann ein Sicherheitsrisiko darstellen und auch den Roboter beschädigen. Es ist ein teurer Fehler, die Stabilität nicht zu prüfen, bevor man mit der Konstruktion fortfährt.
• Leistung: Der CoG kann auch die Leistung eines Roboters beeinflussen. Wenn der CoG zu hoch liegt, ist der Roboter möglicherweise weniger wendig. Ist der CoG zu niedrig angesetzt, ist der Roboter möglicherweise weniger stabil. Durch die Optimierung des CoG können Roboteringenieure die Leistung des Roboters verbessern und ihn für Aktionen einsetzen, bei denen es auf exakte Bewegungen ankommt.
• Sicherheit: In einigen Branchen, z. B. in der Fertigungsindustrie, der Medizintechnik und der Luft- und Raumfahrt, gibt es Sicherheitsvorschriften, die von Robotern einen bestimmten CoG-Wert verlangen. In der Automobilindustrie zum Beispiel müssen Roboter, die zum Schweißen von Autos eingesetzt werden, einen CoG-Wert haben, der unter einem bestimmten Wert liegt. Durch die Prüfung des CoG ihrer Roboter können Roboteringenieure sicherstellen, dass sie die Sicherheitsvorschriften einhalten.

Es gibt verschiedene Methoden zur Bestimmung des CoG eines Robotersystems. Eine gängige Methode ist die Verwendung von Dehnungsmessstreifen-Kraftmessdosen. Nicht alle Wägezellen sind für Präzisionsmessungen ausgelegt. Interface hat sich auf Präzision spezialisiert. Die Prüfung des Schwerpunkts erfordert eine genaue Messung. Zum Beispiel werden die Druckkraftmessdosen von Interface häufig für Schwerpunktprüfungen in der Robotik eingesetzt, da sie sehr genau sind und bemerkenswert kleine Kräfte messen können.

Wägezellen an der Schnittstelle messen die Kraft und können verwendet werden, um das Gewicht eines Systems an verschiedenen Punkten zu bestimmen. Durch die Messung des Gewichts eines Systems an verschiedenen Punkten ist es möglich, die Lage des CoG zu berechnen.

Wägezellen, die für Schwerpunktprüfungen verwendet werden, gehören aufgrund der Größe der Installation und der Prüfumgebung in der Regel zu unserer Miniatur-Kraftmessdosenreihe. Miniatur-Kraftmessdosen lassen sich leicht in die Robotertechnik einbauen und können für die kontinuierliche Überwachung verwendet werden.

Haptische Kraft und CoG bei chirurgischen Robotern

Bei Robotern, die in der Chirurgie eingesetzt werden, wird häufig eine haptische Kraftrückmeldung verwendet, um sicherzustellen, dass der Chirurg nicht zu viel Kraft aufwendet und damit den Patienten schädigt oder ihn stärker belastet. Unter Haptik versteht man die Verwendung von Kraft, Vibration oder anderen taktilen Reizen, um das Gefühl der Berührung zu erzeugen. Im Zusammenhang mit invasiven Eingriffen wird das haptische Kraftfeedback von Robotern genutzt, um dem Chirurgen eine Rückmeldung über die Kräfte zu geben, die er auf das Gewebe des Patienten ausübt. CoG-Tests können dazu beitragen, dass der Roboterarm während der Operation nicht umkippt.

Die CoG-Prüfung ist für die haptische Kraftrückmeldung in der invasiven Chirurgie wichtig, da sie sicherstellt, dass der Roboterarm stabil ist und während der Operation nicht umkippt. Der CoG ist der Punkt, an dem das gesamte Gewicht des Roboterarms gleichmäßig verteilt ist. Wenn der CoG nicht richtig positioniert ist, kann der Roboterarm instabil sein und umkippen. Dies kann ein Sicherheitsrisiko für den Chirurgen und den Patienten darstellen.

CoG-Tests werden auch zur Optimierung der Konstruktion des Roboterarms für die haptische Kraftrückkopplung verwendet. CoG-Tests mit Präzisionskraftmessdosen können die Leistung des Roboterarms bei Anwendungen mit haptischer Kraftrückkopplung überprüfen. Nachdem der Roboterarm entworfen und optimiert wurde, kann CoG sicherstellen, dass der Roboterarm dem Chirurgen die Rückmeldung gibt, die er für eine sichere und genaue Operation benötigt.

Roboter-Schwerpunkt in der Produktionslinie

Ein Unternehmen entwickelt einen neuen Roboterarm, mit dem das menschliche Verhalten in einer Produktionslinie simuliert werden soll. Der Roboterarm wird zum Entnehmen und Platzieren von Produkten eingesetzt, und es ist wichtig, dass der Arm stabil ist und nicht umkippt. Um die Stabilität des Roboterarms zu gewährleisten, muss das Unternehmen den CoG des Arms bestimmen. Die Wägezelle wird am Arm angebracht, und der Arm wird durch eine Reihe von Bewegungen bewegt. Die Daten der Wägezelle werden zur Berechnung des CoG des Arms verwendet.

CoG-Prüfung und mehrachsige Sensoren

Mehrachsige Kraftmessdosen werden immer häufiger für Robotertests eingesetzt, um Daten über 2, 3 oder 6 Achsen zu einem bestimmten Zeitpunkt zu liefern. Diese hochfunktionalen Sensoren sind ideal für Robotertests, bei denen menschliche Verhaltensweisen simuliert werden. Näheres hierzu finden Sie in Using Multi-Axis Sensors to Bring Robotics to Life.

Um CoG-Prüfungen mit Präzisionskraftmessdosen durchzuführen, kann ein Robotersystem auf einer Plattform platziert werden, die von den Kraftmessdosen getragen wird. Wir nennen dies Kraftmessplatten. Die Kraftmessdosen messen das Gewicht des Systems an verschiedenen Punkten, und die Daten werden dann verwendet, um die Position des CoG zu berechnen. Weitere Informationen über Kraftmessplatten und mehrachsige Sensoren finden Sie in unserem Anwendungshinweis zum 6-Achsen-Kraftmessplatten-Roboterarm.