Steigerung der Flexibilität mobiler Roboter und Transportsysteme durch den Einsatz kompakter, omnidirektionaler Antriebe

Ein hohes Maß an Mobilität und Flexibilität wird Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz mobiler autonomer Systeme in einer ganzen Reihe zukünftiger Anwendungen sein. Im industriellen Umfeld steht zu erwarten, dass mobile Manipulatoren zum Transport oder zur Bearbeitung von Werkstücken an Bedeutung gewinnen. Serviceroboter, welche im privaten oder gewerblichen Umfeld in direkter Nähe zum Menschen eingesetzt werden sollen, müssen durch Engstellen navigieren oder ihre Bewegungsmuster denen des Menschen anpassen können. Flexibilität und Mobilität der derzeit dominierenden Differential- und Dreiradkinematiken sind für solche Anwendungen häufig unzureichend. Laufmaschinen mögen in Zukunft eine interessante Lösung sein, sind heute aber noch zu aufwändig und fehleranfällig. Quasiomnidirektionale und omnidirektionale Fahrwerke stellen dagegen einen mittelfristig gangbaren Weg dar. Unter diesen Systemen zeichnen sich Fahrwerke mit aktiv gelenkten und angetriebenen Standardrädern durch eine hohe Robustheit gegenüber unterschiedlicher Bodenbeschaffenheit und unebenem Untergrund aus. Diese Arbeit behandelt Entwurf und Auslegung eines auf aktiv gelenkten und angetriebenen Rädern basierenden Antriebsmoduls für quasiomnidirektionale Fahrwerke. Das entwickelte Antriebsmodul wird qualitativ mit anderen Designkonzepten, wie Mecanum und Kugelrad, und quantitativ mit dem zuvor für das quasiomnidirektionale Fahrwerk des Serviceroboters Care-O-bot® 3 entworfenen Antriebsmodul verglichen.