Energieeffiziente Bahnplanung für Industrieroboter

Durch das stetige Steigen der Energiepreise und die zunehmende gesellschaftliche Relevanz wird in der industriellen Fertigung zunehmend Wert auf die Energieeffizienz der Anlagen gelegt. Diese kann neben Hardware- (Komponenten mit hohem Wirkungsgrad) und Softwaremaßnahmen (energieoptimale Trajektorien) auch durch neue Konzepte in der Anlagen- und Prozessplanung gesteigert werden.

Eine Möglichkeit zur Steigerung der Energieeffizienz eines Roboters besteht in der Planung energieoptimaler Bewegungen. Der Energieverbrauch wird durch verschiedene Effekte von der Bahnplanung beeinflusst, darunter z. B. betriebspunktabhängige Verluste der Antriebskomponenten sowie die elektrische und mechanische Kopplung der Antriebsachsen. Zur Optimierung der Bahn müssen daher sowohl der gesamte Antriebsstrang als auch die Mechanik betrachtet werden. Hierzu werden sämtliche Komponenten modelliert und die energieoptimale Bahn mittels nichtlinearer Optimierungsverfahren ermittelt.