Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Zur Steuerung von Robotern und Werkzeugmaschinen werden Systeme multivariater Polynome gelöst. Diese Gleichungen lassen sich in ein äquivalentes Eigenwertproblem transformieren. Damit können die gesuchten Lösungen mithilfe der Eigenwerte und -vektoren in einem Schritt berechnet werden. Die Methode wird auf allgemeine kinematische Ketten mit sechs Gelenken angewendet, so dass sich auch Roboter ohne Handgelenk steuern lassen. Jedoch ergibt sich ein Polynomsystem, welches auch mit den aktuellen Methoden zum automatisierten Umformen nicht in eine Eigenwertgleichung transformiert werden kann. Um das Problem zu lösen, nutzt man Eigenschaften der Euklidischen Bewegungsgruppe. Dafür wird die kinematische Transformation als Produkt aus Exponentialfunktionen für Matrizen dargestellt. Diese Produktformel gilt in allen Darstellungen der Gruppe. So ergibt sich ein Verfahren, das sich leichter implementieren lässt als bisher bekannte Methoden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In den letzten Jahren verlassen Roboter mehr und mehr ihren angestammten Platz hinter Zäunen und Schutzeinrichtungen. Sie werden Teil des menschlichen Arbeitsumfeldes und Alltagsumfeldes. Zukünftige mobile Roboter müssen daher hinsichtlich Flexibilität, Manövrierbarkeit und Robustheit an die Anforderungen von Alltagsumgebungen angepasst sein. Von zentraler Bedeutung ist dabei der Bewegungsapparat der Roboter. Nicht-holonome, omnidirektionale Fahrwerke, die aus unabhängig gelenkten und unabhängig angetriebenen Standardrädern aufgebaut sind, bieten mittelfristig einen soliden Kompromiss der diesen Anforderungen Rechnung trägt. Diese Arbeit behandelt die kinematische Modellierung und Regelung solcher nicht-holonomer, omnidirektionaler Fahrwerke.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Aktualisiert: 2023-06-01
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Aktualisiert: 2023-05-30
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Aktualisiert: 2023-05-29
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Aktualisiert: 2023-05-23
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Aktualisiert: 2023-05-23
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Aktualisiert: 2023-05-23
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Die zunehmende Bedeutung von Leichtbau und wirtschaftlicher Rentabilität zwingt die Automobilindustrie zu technischen Produkten, welche diesen beiden Anforderungen unter der Erhaltung oder sogar Weiterentwicklung der bestehenden Eigenschaften gerecht werden. Dadurch verursachte fahrdynamische Auffälligkeiten werden häufig erst in einer späten Entwicklungsphase durch subjektive Fahrverhaltensbeurteilungen identifiziert. Die Erstellung eines kausalen Zusammenhangs zwischen Ursache und Wirkung bleibt jedoch durch diese Vorgehensweise oftmals verwehrt. In der vorliegenden Arbeit wird ein durchgängiges Wirkkettenverständnis zwischen der Hinterachsbauteilgestaltung und der Fahrdynamik von Personenkraftwagen aufgebaut. Neue experimentelle und virtuelle Entwicklungswerkzeuge ermöglichen die Identifikation potenzieller Wechselwirkungen von Fahrwerksbauteilen und Fahrverhalten in der frühen Entwicklungsphase. Die Umsetzung dieser Forschungsergebnisse auf Konstruktionsrichtlinien erlaubt die Entwicklung kostengünstiger technischer Lösungen für die Hinterachsbauteilgestaltung unter der Prämisse eines niedrigen Gewichts. Zudem befähigen die vorgestellten Methoden aktuelle Fragestellungen der Fahrwerksentwicklung zu beantworten und somit das Entwicklungsrepertoire weiter zu ergänzen.
Aktualisiert: 2023-01-01
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An den automobilen Entwicklungsprozess werden zunehmend Anforderungen hinsichtlich der Verkürzung von Entwicklungszeiten, der Verringerung von Entwicklungskosten sowie der Verlagerung der Entwicklung hin zu frühen Entwicklungsphasen gestellt. Um diese Anforderungen zukünftig erfüllen zu können, ist es notwendig, geeignete Prozesse und Entwicklungsmethoden zu erarbeiten, die bereits in frühen Entwicklungsphasen zu robusten Konzepten führen. In der vorliegenden Arbeit wird dazu eine Fahrwerkauslegungsmethode für die Konzeptphase entwickelt, mit der es entsprechend des V-Entwicklungsmodells innerhalb von zwei Auslegungsschritten möglich ist, aus Gesamtfahrzeugeigenschaftszielen für Fahrdynamik und Fahrkomfort Subsystemziele für den Reifen, die Achskinematik und Achselastokinematik sowie für die Lenkung abzuleiten. Die entwickelte Auslegungsmethode basiert auf dem Target-Cascading-Ansatz und nutzt effektive Achscharakteristika, um die Wirkzusammenhänge innerhalb des Fahrwerks während der Auslegung aufzuzeigen. Mithilfe der in dieser Arbeit entwickelten Auslegungsmethodik ist ein wichtiger Beitrag zur zielgerichteten Ableitung von Fahrwerkeigenschaften geschaffen, der eine deutliche Verkürzung der Entwicklungszeiten und der damit einhergehenden Entwicklungskosten innerhalb der frühen Entwicklungsphase des Fahrwerks ermöglicht.
Aktualisiert: 2020-06-30
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