Untersuchung des Einflusses von verschiedenen Geometrien auf die mittels TekScan und Fuji-Folie gemessene Druckverteilung bei dynamischer Stoßbelastung

Hochschule: Hochschule Koblenz, Rhein-Ahr-Campus, Bachelorarbeit, 2022

Kurzfassung:

Im industriellen Umfeld werden immer häufiger kollaborierende Roboter eingesetzt, die sich mit dem Bediener einen gemeinsamen Arbeitsplatz teilen. Bei dieser Mensch-Maschine-Kollaboration übernimmt der Mensch überwiegend die individuellen und komplexen Montageschritte, wobei ihn der Roboter bei einfachen sowie kraftintensiven Arbeitsaufgaben unterstützt. Bei dieser Konstellation können Gefährdungen bei einem Zusammenstoß auftreten. Um einen Schutz der Beschäftigten zu gewährleisten, dürfen biomechanische Belastungsgrenzwerte für Kraft und Druck dabei nicht überschritten werden, was messtechnisch kontrolliert wird.

In Rahmen der Bachelorarbeit wurde ein Vergleich zweier Messmittel (Tekscan und Fuji-Film) zur Erfassung der Druckverteilung durchgeführt. Dabei wurde der Einfluss verschiedener Kontakt-Geometrien auf die Druckverteilung bei einer dynamischen Stoßbelastung untersucht. Die resultierende Druckverteilung wurde hinsichtlich vergleichbarer Messwerte (Druckspitzen etc.) ausgewertet. Beispielsweise wurde festgestellt, dass es durch unterschiedliche Auflösungen der Systeme zu Abweichungen zwischen beiden Systemen kommen kann, die teilweise durch eine Filterung verringert werden können. Die Auswertungen wurden in ein MATLAB-Programm integriert, welches durch Regressionen auch eine Prognose für die auftretenden Spitzendrücke verschiedener Kontakt-Geometrien, bei Stoßkräften im Bereich von 50 N bis 150 N, ermöglicht.