DC-Kleinmotoren packen kräftig zu

In Industrie und Technik wie auch bei Polizei und Einsätzen zur Terrorbekämpfung gibt es gefährliche Situationen, bei denen mobile Roboter eingesetzt werden, beispielsweise bei Objektaufklärung oder Bombenentschärfung. Aufgrund der gestellten Aufgaben müssen diese Manipulatorfahrzeuge besondere Anforderungen erfüllen.

Exaktes Manövrieren, feinfühlige Arbeit mit Werkzeug und alles bei kleinsten Abmessungen, um im Einsatz auch durch enge Gänge zu kommen. Das stellt besondere Ansprüche an die verwendeten Antriebe. Speziell Kleinmotoren mit kräftigen Getrieben leisten hier Großes.

Für diffizile, gefährliche Aufgaben hat der Spezialist für Fernhantierungstechnik, telerob, den Entschärfungsroboter Teodor entwickelt. Der auf Gleisketten geländegängig mobile Roboter wird kabellos über Funk gesteuert. Bleigelakkus versorgen ihn mit Strom; so ist er völlig unabhängig. Wegen des tiefen Schwerpunktes kann der Manipulatorarm bis zu 30 kg sicher anheben.
Mit einem Schwenkbereich von 360° erreicht er jede Stelle rund um das Fahrgestell. Dank Teleskopmodul kann der Arm zusätzlich noch um 400 mm ausfahren, ein oft entscheidender Vorteil beim Werkzeugeinsatz oder "Schlüssel ins Loch stecken".

Klein, leicht, stark

30 kg Masse müssen aber auch an der Armspitze sicher gehalten werden. Gleichzeitig ist es für viele leichtere Aufgaben aber unumgänglich, sehr fein abgestuft alle möglichen Werkzeuge zu halten und "kraftdosiert" einzusetzen. Da an der Spitze des Armes naturgemäß an Bauraum und Gewicht gespart werden muss, sind für die Greifhand leichte und äußerst kompakte Antriebe gefragt. Daher arbeitet telerob mit dem Kleinmotorenspezialisten FAULHABER zusammen. Der Greifer muss um 360° schwenkbar sein, gleichzeitig auch feinfühlig bis fest zupacken können. Auch der Stromverbrauch spielt bei akkubetriebenen Geräten eine Rolle, je höher der Antriebswirkungsgrad, um so länger die Einsatzdauer.
Gelöst wurde das Antriebsproblem durch den Einsatz von DC-Kleinstmotoren mit Planetengetriebe und Haltebremse. Die Motoren der Serie 3557 leisten bis zu 26 W bei Nennspannungen zwischen 6 und 48 V. Zusammen mit den Vorsatzgetrieben der Serie 38/2 können sie so Kräfte bis zu 10 Nm entwickeln. Das Ganzmetallgetriebe ist dabei langlebig und unempfindlich gegen kurzzeitige Belastungsspitzen. Das Untersetzungsverhältnis kann passend zur Anwendung zwischen 3,7 : 1 und 1526 : 1 gewählt werden. Die kompakte Motor-Getriebeeinheit passt problemlos in den oberen Bereich des Manipulatorarmes. Die integrierte Haltebremse sichert auch bei Stromausfall die letzte Position. Bei Wartung oder Beschädigungen ist die kompakte Einheit auch schnell gewechselt. Der robuste DC-Bürstenmotor stellt auch keine besonderen Ansprüche an die Regelung, eine simple Steuerung mit Strombegrenzung reicht aus. Eine einfache Rückmeldung der Stromstärke über einen Gegendruck am Fernsteuerhebel gibt dem Bediener ein Gefühl für die aufgebrachte Kraft an Zange oder "Handgelenk".
Kompakte Antriebseinheiten aus DC-Kleinmotoren und angepassten Getrieben sind für vielfältige Antriebsaufgaben ideal. Sie sind robust, zuverlässig und preiswert. Abgestufte Untersetzungen und die einfache Regelung des Motors erfüllen mit Standardbauteilen alle möglichen Einsatzanforderungen – ohne Aufwand, schnell und zuverlässig.