Motorentrends für fortschrittliche Roboteranwendungen

Neuer Drive für die Robotik

Kompakt- und Leichtbauroboter bewegen sich mithilfe von Miniaturmotoren. Von daher beruhen Weiterentwicklungen in der Robotik in großen Teilen auf technischen Fortschritten des Motordesigns. Der folgende Beitrag erläutert die wichtigsten Trends in der Entwicklung von solchen Miniaturmotoren.

Hochauflösende Encoder ermöglichen eine präzise und schnelle Motorsteuerung in Anwendungen, die gleichermaßen Tempo und Präzision verlangen. Bei Roboterschweißsystemen ist ein hochauflösendes Feedback mit kompakter Hardware entscheidend für eine präzise Roboterbewegung.

Autonomie und mehrachsige Steuerung

Wichtige Trends in der Roboterentwicklung sind Autonomie und maschinelles Lernen. Beispiele hierfür sind autonome Fahrzeuge und Überwachungsroboter. Lidar (light detection and ranging) ist eine Technologie, die 3D-Bilder der Umgebung erfasst und autonome Navigation ermöglicht. Scanvorgänge mit sehr hohen Refresh-Raten und hochauflösendem Feedback sorgen für schnelle und präzise Steuerung. Lidar-basierte Spiegelsysteme werden immer öfter durch nuten- und bürstenlose Miniaturmotoren angetrieben, die eine gute Wärmeableitung mit hohem Wirkungsgrad kombinieren.

Komplexe Roboteranwendungen verlangen zum Teil die synchronisierte Steuerung mehrerer Achsen, beispielsweise im Fall chirurgischer Roboter. Hierfür können Sensoren mit Schnittstellen für serielle Kommunikation die absolute Position mit einer typischen Auflösung von 14Bit und einer Winkelgenauigkeit im Bereich von 1° (mechanisch) ermitteln. Ein wichtiges Kriterium bei mehrachsigen Anwendungen ist die Reduzierung des Platzbedarfs. Die bauartbedingte Kompaktheit von Miniaturmotoren kann mit Schnittstellen für serielle Kommunikationsprotokolle kombiniert werden, die durch Daisy-Chain-Vernetzung der Encoder den Verdrahtungsaufwand reduzieren.

Kundenspezifische Anpassung

Die kundenspezifische Anpassung von Miniaturmotoren in der Robotik ist ein eindeutiger Trend. Die maßgeschneiderte Auslegung gewährleistet, dass alle speziellen Anforderungen an Präzision, Wirkungsgrad und Platzbedarf erfüllt werden. Die Hersteller von Miniaturmotoren werden immer häufiger mit der Ermittlung der Lastpunkte eines konkreten Designs beauftragt, um anschließend hochkompakte, leichte Motoren zu entwickeln, deren Drehmoment- und Drehzahlleistung perfekt auf die Anforderungen der Anwendung abgestimmt ist. Portescap positioniert sich als Spezialist für die Entwicklung von Miniaturmotoren für Roboteranwendungen, einschließlich der entsprechenden Getriebe- und Encoder-Technik für verbrauchsarme und platzsparende Applikationen.

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