Ontwerp een freesrobot

Nijenhuis, N. (2014) Ontwerp een freesrobot.

[img]
Preview
PDF
3MB
Abstract:Op de Universiteit Twente is een proefopstelling van een aantal minatuur-robotarmen aanwezig, waaronder de Lynxmotion AL5D (zie voorblad). Deze robotarm is echter niet goed genoeg om aan de eisen van de gebruikers te voldoen; bij een kleine belasting verliest de robot alle nauwkeurigheid. Het doel van deze opdracht is dan ook een betere robotarm te ontworpen, met een bereik van minimaal 40 centimeter, 4 vrijheidsgraden, en de mogelijkheid om met behulp van een freesgereedschap te frezen in polystyreen-blokjes. Om tot een ontwerpvoorstel te komen, is eerst onderzoek gedaan naar de verschillende onderdelen van een robotarm. Zo is er informatie verzameld over actuatoren, tandriemen, verschillende materialen, en robotica in het algemeen. Hierna worden de belangrijkste gebieden waarop keuzes gemaakt kunnen worden op een rij gezet, en de verschillende keuzemogelijkheden uitgezet in een morfologisch schema. Hieruit zijn drie verschillende concepten gekozen, met drie verschillende focuspunten: goedkoop, nauwkeurig en een middenweg tussen deze twee. Na de concepten vergeleken te hebben met het eisenpakket, is één concept gekozen om uit te werken tot ontwerpvoorstel: het gebalanceerde/middenweg-concept. Dit concept lijkt op de eerdergenoemde AL5D in plaatsing van de gewrichten, maar de aandrijving in de vorm van servomotoren is een stap terug geplaatst en wordt overgebracht door middel van tandriemen. De behuizing wordt gemaakt van transparant acrylplaat in plaats van aluminium. Vervolgens wordt deze constructie aan een aantal tests onderworpen om te bepalen of de eis met betrekking tot de nauwkeurigheid gehaald wordt: de doorbuiging van de armstukken, het vermogen van de motoren en de compressie van de armstukken veroorzaakt door de tandriemconstructie. De resultaten hiervan wijzen uit dat de constructie van de arm rigide genoeg is en de motoren genoeg vermogen hebben. De compressie van de armstukken door de tandriemen kan problemen opleveren, aangezien de afstand tussen de assen kleiner wordt waardoor de spanning afneemt. Meer uitgebreide en fysieke tests zouden dit kunnen uitwijzen, maar dit valt buiten deze opdracht. Voor verdere onderzoeken wordt aanbevolen om het ontwerp uit te breiden met een roterende base, en de software te optimaliseren. Andere interessante vervolgonderzoeken kunnen zijn om een contragewicht aan te brengen, zelf een freesgereedschap te ontwerpen en kostenbesparende opties te overwegen.
Item Type:Essay (Bachelor)
Faculty:EEMCS: Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science
Subject:52 mechanical engineering
Programme:Advanced Technology BSc (50002)
Link to this item:http://purl.utwente.nl/essays/67608
Export this item as:BibTeX
EndNote
HTML Citation
Reference Manager

 

Repository Staff Only: item control page