Die Simulation von komplexen Bewegungsvorgängen in allen sechs Freiheitsgraden spielt in der Fahrzeugentwicklung eine immer wichtigere Rolle. Vom Komponententest bis hin zu umfangreichen Untersuchungen von Mensch-Maschine-Schnittstellen bieten parallelkinematische Systeme, auch Hexapoden oder Stewart-Plattform genannt, die Möglichkeit auf kostengünstige und zeitsparende Art und Weise reproduzierbare und realitätsnahe Fahrsimulationen durchzuführen. Am Beispiel der Simtec-Produktreihe HEXaDRIVE werden im Beitrag Prinzip und Funktionsweise dieser Bewegungssimulatoren beschrieben. Der Vorteil der Parallelkinematik im Vergleich zu seriellen Robotern liegt in der vielfach höheren Steifigkeit und den damit verbundenen wesentlich höheren Eigenfrequenzen sowie der hohen Positioniergenauigkeit. Je nach Anwendungsfall gibt es verschiedene Möglichkeiten, einen Hexapoden anzusteuern. So können Beschleunigungen als Sollwerte verarbeitet werden, wobei durch das sogenannte Motion-Cueing auch langanhaltende Beschleunigungen realistisch wiedergegeben werden können. Dabei wird kurzzeitig in die gewünschte Richtung beschleunigt und gleichzeitig die Plattform geneigt. Mit zunehmender Neigung kann die tatsächliche Beschleunigung zurückgenommen werden, da durch den Anteil der Gravitation die jetzt in x- bzw. y-Richtung auf den Fahrer einwirkt, der Beschleunigungseindruck weiterhin erhalten bleibt. Mit dieser Technik lässt sich auch das Verhalten von Flüssigkeiten unter der Einwirkung von Beschleunigungen sehr gut nachbilden. Gezeigt wird der Einsatz eines Hexapodensystems bei der Entwicklung eines Kraftstofftanks. Bewegungsdaten werden über die spezielle Motion Cueing Software auf dem Bewegungssystem wiedergegeben. Temperatur- und Druckverläufe werden z.B. über eine optionale On-Motion Klimakammer dargestellt. Weiter gezeigt wird der Einsatz von Hexapodensysteme bei der Entwicklung von Fahrzeugsitzen bzw. bei einem Sitztestsystem. Für den Einsatz von Hexapoden für die realistische Simulation fahrdynamischer Zustände gibt es unterschiedliche Ausführungskonzepte. Gezeigt wird ein Fahrsimulator mit Schlittensystem sowie einer mit invertierter Kabine. Diese Fahrsimulatoren sind ein ideales Werkzeug, die Mensch-Maschine-Schnittstelle reproduzierbar und realistisch zu untersuchen.


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    Titel :

    Multiaxiale Bewegungssimulation auf Basis parallelkinematischer Systeme (HEXaDrive)


    Beteiligte:
    Kaufmann, Bernd (Autor:in) / Weihe, Uwe (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2006


    Format / Umfang :

    15 Seiten, 12 Bilder



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





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