TY  - THES
AB  - Eine kollaborative Automatisierung für die industrielle Fertigung erfordert die direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter bzw. intelligenter Maschine. Solche Fabriken nutzen autonome Systeme wie fahrerlose Transportfahrzeuge oder autonome mobile Roboter, um die Produktivität durch eine enge Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter zu steigern. Dieser menschenzentrierte Ansatz sieht einen Kontakt mit dem Menschen vor und darf keine Gefahr darstellen. Funktional sichere Antriebe spielen hierbei eine wichtige Rolle. Der klassische Ansatz, die Antriebselektronik durch eine interne sicherheitsbezogene Logik zu ergänzen, ist bei Antrieben kleiner Leistung nicht optimal. Dieser Ansatz benötigt zusätzlichen Platz im begrenzten Bauraum autonomer Fahrzeuge und ist teurer aufgrund der Zertifizierung sicherheitsrelevanter Komponenten. Zudem ist dieser dezentrale Ansatz nicht ideal für die zentrale sicherheitsbezogene Überwachung von Bewegungen im dreidimensionalen Raum für kollaborative Roboter. Diese Arbeit stellt eine kompakte, funktional sichere und kostengünstige Antriebarchitektur für kollaborative Automatisierung vor, bei der die Sicherheitsfunktionen redundant diversitär ausgeführt werden. Ein Kanal der Sicherheitsfunktionen ist in einem Mikrocontroller implementiert, der zweite in einem FPGA. Statt mit der üblichen Aktualisierungsrate von zehn Millisekunden werden sicherheitsbezogene Feldbusse zyklisch jede Millisekunde oder schneller abgearbeitet, um die erforderlichen schnellen Reaktionszeiten zu erreichen. Die Diagnose der antriebsinternen Sicherheitsfunktionen erfolgt in einer externen sicherheitsbezogenen Logik, weshalb eine Sicherheitszertifizierung des Antriebs nicht notwendig ist. Dadurch können Standardkomponenten verwendet werden, die die Kosten reduzieren und den Austausch von Komponenten vereinfacht. Gleichzeitig erfüllt das Antriebssystem die Anforderungen an eine hochdynamische Reglung für autonome Fahrzeuge nach dem Stand der Technik.
AU  - Schmidt, Tobias
CY  - Wuppertal
DA  - 2024
DO  - 10.25926/BUW/0-753
DP  - Bergische Universität Wuppertal
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 11.10.2024
N1  - Bergische Universität Wuppertal, Dissertation, 2024
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - [2024]
SP  - 1 Online-Ressource (XV, 113 Seiten) : Illustrationen
T2  - Elektrotechnik
TI  - Kosteneffiziente Antriebsarchitektur für kollaborative Automatisierung
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:468-2-5045
Y2  - 2026-01-16T11:52:59
ER  -