Page 38 - ITM Jahresbericht 2021

Jahresbericht 2021

Abb. 11: Designkonzepte / Design concepts

Das erste Designkonzept erfolgte vorrangig unter formkonturnahes Design erarbeitet werden, wel-
dem Gesichtspunkt der formgenauen Abbildung der ches auch den Montagebedingungen (bei Komplett-
Robotergeometrie. Die Umsetzung der Hüllenkons- hüllen durch Aufziehen von vorn) durch ein poten-
truktion kann unter Verwendung der Software Blen- ziell mögliches Aufdehnen der Stützstruktur gerecht
der mit Hilfe des Schrumpfungsalgorithmus unter wird. Die experimentellen Untersuchungen ergaben
Berücksichtigung von Kollision ausgeführt werden. allerdings auch wesentliche Nachteile. Zum einen ist
Die auf Basis der Geometriedaten der Hülle ermit- die Montage durch die Stützstruktur in Hüllenlängs-
telten Schnittteildaten wurden von den Partnern kri- richtung vergleichsweise starr. Zum anderen sind die
tisch bewertet und aufgrund der sehr schwierigen offenen Rippen nicht stabil genug, um die Hülle in
Montierbarkeit und der aufwendigen Fertigung ver- die gewünschte Form zu bringen.
worfen. Die notwendige Anzahl von 14 Schnittteilen
führt zu einem enormen Aufwand in der Herstellung Aus den umfangreichen Erkenntnissen hinsichtlich
(Schneiden, Handling, Fügen). Als Vorteil ist bei die- einer flexiblen, formkonturnahen Konstruktion, der
sem Konzept die fehlende Stützstruktur zu vermer- Stützwirkung, der Montierbarkeit und dem Aufwand
ken, die vom Roboter übernommen wird. bei der Fertigung wurde Designkonzept 3 erarbeitet.
Im zweiten Designkonzept, das auf bionischen Prin- Hierfür wurde am Konzept der Kompletthülle fest-
zipien beruht, lag das Hauptaugenmerk auf der gehalten und eine möglichst formkonturnahe Kons-
Beweglichkeit des Roboters. Die textile Hülle soll- truktion angestrebt, die eine leichte Montage bei
te durch eine zusätzliche Stützstruktur in Form gleichzeitiger Stützwirkung und Flexibilität ermög-
gehalten werden und dabei möglichst flexibel blei- licht. Insbesondere die Montagebedingungen sind
ben. Als Beispiel diente das Schlangenskelett, wel- ausschlaggebend, da beim Aufziehen von vorne defi-
ches von einem Hauptstrang in Hüllenlängsrichtung nierte Mindestumfänge an den schmalen Bereichen
getragen wird. In Umfangsrichtung sind rippenähn- der Roboterhülle eingehalten werden müssen, um
liche geschlossene oder offene Strukturen vorgese- die grundsätzliche Montierbarkeit zu gewährleisten.
hen. Offene Strukturen besitzen ein deutlich flexib- Zudem wird die Stützwirkung durch ein jeweils loka-
leres Verhalten bei Veränderung der Umfänge durch les System aus geschlossenem Ring mit Abstützung
äußere oder innere Kräfte. Darüber hinaus kann
durch eine Größenanpassung einzelner Rippen ein

Abb. 12: 3D-Roboterhülle in Design Concept 3D / 3D Abb. 13: 2D-Schnittteile / 2D pattern cuts
robot cover

36