Es soll ein Roboter konstruiert werden, welcher ein Gepäckstück aus sicherer Entfernung inspizieren und entfernen kann. Der Roboter soll nur einmal hergestellt werden. Alle nötigen Arbeitsschritte, von der Marktanalyse, über z.B. eine Wirtschaftlichkeitsprüfung bis zur Visualisierung des Entwurfs soll dokumentiert werden. Darauf basierend soll es einem Sondermaschinenbauer möglich sein, Ihr Konzept umzusetzen
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung
1.1 Ziel und Aufbau dieses Assignments
2 Marktanalyse
2.1 Stand der Technik
2.2 telemax tEODor EVO
2.3 telemax PRO
2.4 telemax 4x4
2.5 Positionierung bzw. Funktionalität des eigenen Roboters im Wettbewerb
3 Anforderungsliste für den zu bauenden BelindaGO
4 Funktionsbaum
5 Morphologischer Kasten
6 Drei mögliche Lösungskonzepte
6.1 Möglichkeit 1 (rote Linie)
6.2 Möglichkeit 2 (grüne Linie)
6.3 Möglichkeit 3 (gelbe Linie)
6.4 Konzeptwahl
7 Stückliste
8 Beschreibung des Lösungsentwurfs und Visualisierung
Zielsetzung und Themen der Arbeit
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die konstruktive Entwicklung eines spezialisierten Roboters namens "BelindaGO", der in der Lage ist, herrenlose Gepäckstücke aus sicherer Entfernung zu inspizieren und zu entfernen. Die Forschungsarbeit umfasst dabei den gesamten Produktentstehungsprozess, von der Marktanalyse bestehender Wettbewerbsmodelle über die Definition technischer Anforderungen bis hin zur Ausarbeitung und Auswahl eines optimalen Lösungskonzepts.
- Analyse des Stands der Technik bei Kampfmittelbeseitigungsrobotern.
- Erstellung einer detaillierten Anforderungsliste für das System "BelindaGO".
- Strukturierung der Systemfunktionen mittels Funktionsbaum-Analyse.
- Vergleich von drei Lösungskonzepten durch einen morphologischen Kasten.
- Technische Konzeption und Visualisierung des finalen Robotermodells.
Auszug aus dem Buch
6.3 Möglichkeit 3 (gelbe Linie)
Kette+4-Rad – bis 40kg Last – Greifer (mehrachsig) – 6-Achssystem – 4 Werkzeuge – Lichtwellenleiter – HD-Kamera – HD-Kamera – Explosiv – Chemisch – Gas – Keilriemen
Bewertung: Ein Fahrwerk aus Kette plus Räder scheint sehr gut gewählt. Wie beim telemax PRO wird man fast alle Stellen auf den (meist) öffentlichen Plätzen erreichen können. Auch in Sachen Stabilität und Kippneigung ist dies eine gute Wahl. Ein Greifer im 6-Achssystem wird den Anforderungen gerecht, vor allem wenn dieser seine Werkzeuge noch wechseln- und der Situation somit anpassen kann. Das Fahrzeug mit mehr als vier Wechselwerkzeugen auszustatten würde den Roboter unnötig verteuern und schwerer machen. Der Lichtschwellenleiter ermöglicht eine Signalgebung auch durch dicke Flughafenkellerwände hindurch. Zwei HD-Kameras sind für Gepäckstücke ausreichend, da die Umgebung per Lastenheft zu erhellen sein sollte. Bei den Sensoren ist die Kombination aus „Explosiv-Chemisch-Gas“ den Anforderungen entsprechend gewählt. Somit können die meisten Gefahrenquellen erspäht werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einführung: Hinführung zum Thema durch ein praxisnahes Szenario und Definition der Zielsetzung für das Roboter-Assignment.
2 Marktanalyse: Untersuchung existierender Telerob-Modelle sowie Festlegung von Bewertungskriterien für das eigene Produkt.
3 Anforderungsliste für den zu bauenden BelindaGO: Festlegung der verbindlichen Anforderungen (Forderungen) und optionalen Ziele (Wünsche) für das Projekt.
4 Funktionsbaum: Darstellung der Systemstruktur und Ableitung technischer Möglichkeiten zur Erfüllung der Kernfunktionen.
5 Morphologischer Kasten: Visualisierung verschiedener Kombinationen von Eigenschaften und Funktionen zur Lösungsfindung.
6 Drei mögliche Lösungskonzepte: Analyse und vergleichende Bewertung von drei unterschiedlichen Ausführungsvarianten für den Roboter.
7 Stückliste: Aufstellung der benötigten Komponenten und Kalkulation der geschätzten Kosten für das gewählte Konzept.
8 Beschreibung des Lösungsentwurfs und Visualisierung: Detaillierte technische Erläuterung des gewählten Entwurfs unter Berücksichtigung von Fahrwerk, Greifer und Werkzeugwechselsystem.
Schlüsselwörter
Kampfmittelbeseitigung, Roboter, Konstruktion, Telerob, Marktanalyse, BelindaGO, Anforderungsliste, Funktionsbaum, Morphologischer Kasten, Sensorik, Greifersystem, Produktentwicklung, technische Dokumentation, VDI 2221, Gepäckstückinspektion
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der technischen Konstruktion eines Kampfmittelbeseitigungsroboters für zivile Einsatzgebiete wie Flughäfen, basierend auf dem methodischen Vorgehen nach VDI 2221.
Was sind die zentralen Themenfelder der Analyse?
Die Schwerpunkte liegen auf der Marktanalyse bestehender Robotersysteme, der Definition eines Anforderungsprofils und der systematischen Entwicklung eines eigenen Maschinenkonzepts.
Was ist das primäre Ziel der Entwicklung?
Das primäre Ziel ist der Entwurf eines "Stückzahl eins"-Produkts, das Gepäckstücke sicher inspizieren und bewegen kann, bei gleichzeitig hoher Funktionalität und kosteneffizienter Produktion.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zur Anwendung?
Die Arbeit folgt dem strukturierten Konstruktionsprozess, insbesondere unter Einsatz von Funktionsbäumen und morphologischen Kästen zur Lösungsfindung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Untersuchung bestehender Marktkonkurrenten, die Erstellung einer Anforderungsliste, die funktionale Zerlegung des Systems und den Vergleich dreier unterschiedlicher Lösungskonzepte.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren das Werk?
Wesentliche Begriffe sind Kampfmittelbeseitigung, Roboter-Konstruktion, Telerob-Wettbewerbsanalyse, Anforderungsmanagement, funktionale Systemstrukturierung und Stücklistenkalkulation.
Warum wurde das "Möglichkeit 3" Konzept gewählt?
Das Konzept wurde gewählt, weil es die Anforderungen an Steigfähigkeit, Kletterfähigkeit und die Vielseitigkeit durch ein automatisches Werkzeugwechselsystem am besten erfüllt und somit das beste Gesamtergebnis bietet.
Welche Rolle spielt die "Stückzahl eins" Produktion?
Diese Vorgabe definiert den Rahmen für das Design; der Roboter soll als Unikat oder spezialisierte Einzelanfertigung konzipiert werden, was Einfluss auf die Auswahl von Zukaufkomponenten und Eigenentwicklungen hat.
- Citar trabajo
- Mario Sartorius (Autor), 2019, Konstruktion eines Kampfmittelbeseitigungsroboters, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/509291
