Servomotor Wie Robotersysteme in Katastrophengebieten Hilfe leisten

Redakteur: Ute Drescher

Mit seinen ausgereiften Entwicklungen, robusten Materialien und kompakten, drehmomentstarken Servomotoren hat sich ein UGV (Unmanned Ground Vehicle) als einer der wichtigsten Akteure auf dem Markt für Such- und Rettungsroboter positioniert.

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Der Recon Scout IR kann auf einen Schauplatz geworfen werden, wo er pro Akkuladung mindestens eine Stunde lang kabellos arbeiten, Bilder zurücksenden und auf Befehl navigieren kann.
Der Recon Scout IR kann auf einen Schauplatz geworfen werden, wo er pro Akkuladung mindestens eine Stunde lang kabellos arbeiten, Bilder zurücksenden und auf Befehl navigieren kann.
(Bild: Faulhaber)

Selbst der ausgeklügelste Roboter dürfte wohl kaum effektivere Arbeit leisten als ein Mensch, wenn es gilt, Katastrophenopfer aus einem Schutthaufen zu bergen. Ein UGV (Unmanned Ground Vehicle) wie der Recon Scout IR von Recon-Robotics Inc. (Edina, US-Bundesstaat Minnesota) kann aber im Gegensatz zu einem Menschen ohne Gefährdung ein eingestürztes Gebäude erkunden und von dort Echtzeitbilder senden, die für die Einsatzkräfte eine wichtige Entscheidungshilfe bei taktischen Reaktionen sein können.

Der Scout, der wie eine kleine Hantel aussieht, kann unwegsames Gelände emporklettern oder nach Anweisung einen vorgegebenen Pfad entlang navigieren, dabei einen stetigen Strom von Bildern übermitteln und all das im nicht kabelgebundenen Betrieb. Mit seinen technisch ausgereiften Entwicklungen, robusten Materialien und kompakten, drehmomentstarken Servomotoren von Faulhaber hat sich Recon-Robotics als einer der wichtigsten Akteure auf dem Markt für Such- und Rettungsroboter positioniert.

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Wichtigste Anforderung: die Antriebskraft muss ausreichen

Das UGV mit 10 cm Höhe mag klein erscheinen, doch seine Entwicklung war alles andere als eine Kleinigkeit. An allen Ecken und Enden wurde das Entwicklerteam mit widersprüchlichen Leistungsanforderungen konfrontiert: So sollte das System leistungsstark, aber klein sein, es sollte ein hohes Drehmoment entwickeln, aber zugleich mit einer einzigen Akkuladung eine lange Betriebszeit haben. Es mussten Kompromisse geschlossen, Komponenten optimiert und Prioritäten bei den Spezifikationen gesetzt werden. Dennoch kann der dabei entstandene Roboter jetzt alle seine Aufgaben gut bewältigen.

Die wichtigste Anforderung war ausreichende Antriebskraft; schließlich nützt ein UGV für Such- und Rettungseinsätze nicht viel, wenn es das Zielgebiet nicht erreicht. Zur Fortbewegung über Geröll oder in unebenem Gelände wird ein beträchtliches Maß an Drehmoment benötigt. Normalerweise würde jeder Ingenieur einfach einen Motor wählen, der groß genug ist, um für den benötigten Vortrieb zu sorgen, doch die kompakte Bauform des Scout setzte dieser Möglichkeit enge Grenzen.

Der zweite naheliegende Ansatz, nämlich die Verwendung eines zusätzlichen Getriebes mit hohem Untersetzungsverhältnis zur Umwandlung von Motordrehzahl in Drehmoment, war auch keine Option: Einerseits wäre der Antrieb im verfügbaren Raum nicht mehr unterzubringen gewesen und andererseits hätte eine Drehmomenterhöhung mit einer Verringerung der Geschwindigkeit erkauft werden müssen, was in einem Such- und Rettungsroboter nicht akzeptabel ist.

Was für dieses Projekt benötigt wurde, waren Motoren mit hoher Leistungsdichte und dem Durchmesser einer Zigarette. Die Antwort gab die Faulhaber-Schwester Micromo aus den USA mit 8- und 10-mm-Gleichstrommotoren. „Faulhaber hatte die beste verfügbare Lösung in dem von uns gesuchten Größenbereich", berichtet Patrick McKinney, leitender Geschäftsführer von Recon-Robotics.

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