Physikalischer Bewegungssimulator

Bewegungssimulator RoboCoaster (basierend auf KUKA KR500/1 TÜV)

Tragkraft am Flansch	500 kg
Gewicht	2400 kg
Zahl der steuerbaren Achsen	6
Positionswiederholgenauigkeit	+/- 0,08 mm
Anwendung in der Industrie	Fräsen im hohen Traglastbereich, Schwerlast-Aufgaben in der Gießerei
Anwendung im Robotiklabor	Forschung (Simulation von Achterbahntrajektorien, Simulation von Grenzmanövern bei PKW, Untersuchung von MotionCueing Algorithmen)
Zubehör	X-Seat Achterbahnsitz der Firma Maurer Söhne, 2 ART Motiontracking Kameras, Head-Mounted-Displays (Cybermind Visette, Oculus Rift CV1, Razer HDK2)

Der KR500 ist mit einer maximalen Traglast von 500Kg der größte Roboter im Robotiklabor der Universität Duisburg-Essen. Der zentrale Punkt der Forschung ist dabei die Simulation einer Achterbahnfahrt oder Überschlägen in verschiedenen Fahrzeugen, wobei insbesondere die Auswirkungen auf den menschlichen Körper betrachtet werden. Hierzu ist an den Flansch des Roboters ein Achterbahnsitz der Firma Maurer Söhne angebracht. Damit die Probanden nicht nur durch Bewegung des Roboters, sondern auch optisch das Gefühl einer realen Achterbahnfahrt oder eines Überschlags haben, wird ein Head-Mounted-Display (HMD) verwendet, durch das der Proband in eine virtuelle Umgebung abtaucht, die zu den Bewegungen des Roboters passt. Um das Bild der Virtual Reality Brille entsprechend anzupassen wird die Position des Kopfes über zwei ART Kameras aufgenommen, indem Markerpunkte erkannt werden und an die verarbeitenden Programme weitergegeben werden. Somit wird ermöglicht, dass der Proband durch die exakte Abstimmung aus der Bewegung des Roboters und der Optik (Virtual Reality Brille) eine reale Achterbahnfahrt oder einen Überschlag erlebt. Zur Realisierung der Sicherheitsfunktionen des Roboters wird eine SPS von der Firma Pilz verwendete, die zum einen einfach konfigurierbar und zum anderen durch Module erweiterbar ist. Der große Vorteil dieser SPS sind die kurzen Stillstandszeiten bei Problemen durch die einfache Diagnose. Des Weiteren wird mit dieses SPS realisiert, dass der Kran in der Halle nicht bewegt werden kann, falls der Roboter in Betrieb ist.