Locale Altele
Duminica, 9 Mai 2021
Dum, 9 Mai 2021
Zollner a realizat cel mai mare robot patruped umblător din lume
Zollner  - Miercuri, 15 Februarie 2017

ZES Zollner Electronic S.R.L. reprezintă unul dintre cei mai mari investitori germani din judeţul     Satu Mare, specializat în producţia de componente electronice. Un proiect mai puțin cunoscut opiniei publice din România este ca Grupul de întreprinderi Zollner a realizat cel mai mare robot patruped umblător din lume.

Crearea unui robot umblător patruped, capabil de a funcționa în aer liber, dirijat cu telecomandă, la dimensiuni inegalabile – iată provocarea majoră pentru dezvoltatorii din cadrul societății Zollner Elektronik AG.

O altă forță motivatoare enormă a fost și dorința de a crea prin acest sistem mecatronic personajul principal pentru cea mai veche piesă de teatru medieval din Germania. Două circuite hidraulice, înaltă presiune de 220 bar și joasă presiune de 80 bar, 272 de supape hidraulice, 65 de axe mobile, 238 de senzori conectați la 300 m de conducte hidraulice, 1300 m de cabluri electrice, respectiv 110 m de furtunuri pneumatice – iată câteva date referitoare la volumul acestui sistem mecatronic complex.

Pentru a asigura transportul rapid al robotului în alte localități, Zollner a dezvoltat și un vehicul conceput special în acest scop. În februarie 2007, proiectul major „Tradinno” – un joc de cuvinte alcătuit din noțiunile tradiție și inovație - a fost lansat odată cu aprobarea conceptului. Din normele de securitate funcțională pentru sisteme electronice DIN 61508, care au însoțit întregul proiect de dezvoltare până la preluare, au rezultat funcții clasificate până la nivelul SIL3, nivel de integritate de siguranță. 

La baza acestui proiect amplu au stat calcule detaliate și numeroase simulări. Variatele procese de mișcare dinamice au fost modelate prin simulări multicorp cu ajutorul programului SIMPACK. Simulări de fiabilitate, de anduranță, de temperatură precum și numeroase analize de toleranță au ajutat dezvoltatorii în efectuarea calculelor necesare. Pentru proiectare întregului sistem mecatronic s-a utilizat programul CAD Pro/E (Pro/ENGINEER), simulările pentru layout-ul cablajelor imprimate au fost efectuate cu software-ul HyperLynx. Echipa formată din 15 dezvoltatori, experți în domeniile mecanică, electronică și dezvoltare de software, a lucrat, în paralel, și la construcția mecanică, la formarea structurii de suport, la antrenare și la forțele de antrenare necesare, precum și la unitățile de comandă aferente.

Din punct de vedere electronic un adevărat highlight cu care se mândrește Tradinno este dezvoltarea internă de hardware și software aferente celor nouă unități de comandă structurate modular. Acestea conțin câte două procesoare, un DSP (Digital Signal Processor) responsabil de reglare și control, realizat de Texas Instruments, respectiv un microcontroler Fujitsu pentru  asigurarea comunicării. Comunicarea FlexRay realizată prin nouă noduri de rețele cuplate „în stea” care asigură transferul de date LVDS (low voltage differential signaling) cu o redundanță de 2 x 10 Mbit pentru fiecare unitate de comandă în parte, cu o rată de eșantionare de 200 de microsecunde (µs), îndeplinește toate cerințele legate de aspectele de securitate. De asemenea, conectarea tuturor antrenărilor și senzorilor, prezente în sistem cu structuri dublu redundante, a pus dezvoltatorii în fața unor provocări considerabile.

În același timp, echipa dezvoltatorilor din domeniul mecanic a elaborat felul în care cerințele față de acest colos de oțel cu o greutate de mai multe tone pot fi îndeplinite. O problemă serioasă a creat și deplasare pe patru picioare al acestui robot cu o lungime de 15,50 m, o lățime de 3,80 m. și o înălțime de 4,50 m. Soluția inventată, care constă în cele șapte grade de libertate dinamică pentru fiecare picior în parte, a entuziasmat experții în robotică din toată lumea.

Structura conceptului de control, alături de algoritmul matematic al pașilor, a fost între timp patentată de Zollner Elektronik AG.

Pentru a asigura ca în cadrul piesei de teatru popular robotul umblător să facă mișcări realistice, transferul de date wireless bidirecțional se realizează prin intermediul a patru unități de control dezvoltate intern. Vehiculul de transport turbo-diesel cu un motor de 2 l, cu tracțiune și dirijare integrală, cu o greutate netă de 4,3 tone, care asigură transportul robotului cu o greutate de 11,0 tone, este dirijat bidirecțional cu o unitate de control wireless, cu una dintre cele patru tipuri de direcționare care stau la dispoziție: direcția pe puntea față, direcția pe puntea spate, direcția articulată și direcția cu deplasare laterală (de tip „mersul crabului”).

În realizarea robotului, echipa de dezvoltare a fost sprijinită de rețeaua flexibilă de competențe a grupului de întreprinderi Zollner, și prin strâmta colaborare cu întreprinderi și instituții inovatoare. Dezvoltatorii au completat corpul robotului cu două aripi cu o anvergură de 12 m, l-au învelit în „piele” de poliuretan și plastic întărit cu fibre de sticlă, i-au umplut venele cu 80 de litri de sânge artificial, și, prin adăugarea a 11 kg de gaz lichid, l-au transformat într-un veritabil dragon capabil să scuipe foc, conform cerințelor.  

Sistemul mecatronic Tradinno a părăsit societatea Zollner, prestator de servicii EMS cu sediul principal în Zandt și și-a sărbătorit premiera în orașul Furth im Wald, ca personajul principal al celei mai vechi piese de teatru medieval german.

  • Lungime: 15,50 m
  • Lățime: 3,80 m
  • Anvergură: 12,00 m
  • Înălțime: 4,50 m
  • Greutate: 11,0 t (din care 1 t pielea)

În anul 2012, sistemul mecatronic „Tradinno” a fost premiat de Guinnes World Records ca fiind „cel mai mare robot patruped umblător din lume”. Festivitatea a avut loc la Berlin, în Alexanderplatz. Ediția din anul 2014 a „Cărții Recordurilor” dedică o pagină dublă dragonului „Tradinno”.

Tags: robot  gigant  zollner  


6663 vizite
Distribuie pe