TMC.png refitech.jpg peters.png Hogeschool_Avans_logo.jpg

| Composites in Mechatronics: Airhockey robot | Resultaten | Video airhockey robot | Mikroniek artikel

Related to this project: Matlab FPGA


Composites in Mechatronics: Airhockey robot

Bij het Kenniscentrum Mechatronica van Fontys Hogeschool Engineering wordt in het project Composites in Mechatronics onderzoek gedaan naar het gebruik van koolstofvezel composieten in de mechatronica. In het kader van dit project is in samenwerking met TMC Mechatronics, Refitech, Peters Freeswerk en Avans Hogeschool, een herontwerp van de armen van een airhockey robot uitgevoerd.

Overzicht.jpg

Als een robot een mens moet verslaan in een potje airhockey, zal de robot snel genoeg moeten zijn om de puck tegen te kunnen houden. Dit betekend dat de mechanica (een dubbel scara mechanisme) stijf genoeg moet zijn om hoge snelheden mogelijk te maken.

Armen asm2_klein.png

Omdat de eerste versie van de robot niet snel genoeg was, is ervoor gekozen om de aluminium armen te vervangen door armen van koolstofvezel. Dit vanwege de gunstige stijfheid/gewicht verhouding van koolstofvezel composieten.

bendingmode_klein.png

De belangrijkste eis aan de nieuwe koolstofvezel armen was een eerste eigenfrequentie van 200 Hz in buigrichting. Een bijkomende wens was een lage massatraagheid van de armen. Uiteindelijk heeft dit geleid tot een ontwerp waarin elke arm geoptimaliseerd is naar functie, en zelfs de wanddiktes in de arm verschillend zijn voor de zijwanden en boven- en onderwand.


Resultaten


Aluminium
Koolstofvezel
Eigenfrequentie
84 Hz
230 Hz
Massatraagheid
0.60 Kg m^2
0.23 Kg m^2
Buigstijfheid
0.66 kN/mm
1.6 kN/mm

Naast de koolstofvezel armen, is ook de reductor vervangen door een lichter exemplaar. Hieronder een plaatje van een vergelijkende meting tussen de oude armen met de oude reductor en de nieuwe koolstofvezel armen met nieuwe reductor.
vergelijk_oude_nieuwe_armen_BODEPLOT.jpg
Vergelijk oude en nieuwe armen: Blauw is nieuwe arm en nieuwe reductor, groen is oude arm en oude reductor


Video airhockey robot




Mikroniek artikel

In het kader van het project 'Composites in Mechatronics' is er een artikel geschreven voor het blad Mikroniek (mikroniek) waarin onder andere wordt uitgelegd hoe de koolstofvezel armen voor de airhockey robot zijn ontworpen. Dit artikel is via onderstaande link te downloaden:


pagina1.png


pagina2.png


pagina3.png


pagina4.png

pagina5.png


pagina6.png