Robotters mekaniske stabilitet

Industrirobotter tilbyder fordele som lavere omkostninger og større arbejdsrum end traditionelle CNC-maskiner. En væsentlig begrænsning er dog deres lave strukturelle stivhed, især i de roterende led, hvilket fører til vibrationer og reduceret processtabilitet. Det vanskeliggør opnåelsen af de tolerancer, som kræves i præcisionsbearbejdning. En robust stivhedsmodel kan imidlertid åbne for nye muligheder, hvor industrirobotter anvendes i processer med høje krav til stabilitet. Dermed kan deres rolle udvides, så de både fungerer som konkurrencedygtige alternativer og værdifulde supplementer til CNC-baserede spåntagende processer og derved få en bredere anvendelse i komplekse og præcisionskrævende produktionsmiljøer.

Projektet udvikler en avanceret stivhedsmodel, der beskriver og forudsiger robotters dynamiske opførsel som funktion af arbejdsstilling. Resultaterne skal koble dynamiske karakteristika til procesparametre for at udvikle, evaluere og optimere bearbejdningsstrategier med robotter. Arbejdet indledes med en teoretisk gennemgang af samspillet mellem kinematik, stivhed og dynamik. Herefter udføres eksperimentelle modalundersøgelser (EMA – Experimental Modal Analysis), som leverer data til kalibrering af en dynamisk model. Denne skal give en mere præcis forståelse af robottens vibrations- og dynamikrespons og danne grundlag for at vurdere, hvordan processtrategier og værktøjsvalg kan øge robotters ydeevne i bearbejdning.