Mobile Roboterplattform mit einem voll integrierten Roboterarm

Universität Bielefeld, Dez. F, Abt. F 3

Anforderungen für mobile Roboterplattform mit voll integrierten Roboterarm.
Unter Berücksichtigung der allgemeinen Leistungsfähigkeit, den besonderen Anforderungen, die sich aus den geplanten Forschungsvorhaben ergeben, sowie den geleisteten Vorarbeiten und der Integrierbarkeit in die bestehende technische Infrastruktur soll die mobile Roboterplattform folgenden Anforderungen genügen.
Der Arbeitsbereich des mobilen Manipulators (unter Einbeziehung des Roboterarms) sollte möglichst groß sein, vorteilhaft wäre ebenfalls wenn die Oberkante der mobilen Plattform nah an den genormten Mindesthöhen von Schreibtischen bzw. personellen Fertigungsplätzen der Industrie wäre. Dabei sollte das Gewicht der Plattform nicht mehr als 300 kg betragen und eine Traglast von mindesten 50 kg gewährleistet sein.
Damit die Mobilität der Roboterplattform im industriellen Umfeld sowie in einem universitären Labor gewährleistet ist, sollte diese in der Lage sein ein Standardtür mit 80 cm Breite zu passieren.
Um eine hohe Beweglichkeit des mobilen Roboter gerade auch im Industriekontext zu gewährleisten, muss dieser über eine effiziente und flexible Steuerung mittels omni-direktionalem Antrieb verfügen.
Längere Strecken bei Transportaufgaben sollten entsprechend zeitnah zurückgelegt werden können und von der Geschwindigkeit her mindestens 0,75 m/s betragen.
Die komplette Roboterplattform sollte mindesten 5 Stunden Laufzeit garantieren, ohne dass eine Ladestation aufgesucht werden muss.
Die Robustheit der mobilen Roboterplattform sowie die des installierten Roboterarms sollten aufgrund des Einsatzes in Forschungs-, wie industriellen Szenarien gewährleistet sein. Des Weiteren sollte die Sicherheit im Betrieb durch inherent sichere Konstruktion und Design gewährleistet und entsprechend keine scharfen oder spitzen Kanten vorhanden sein. Zur Detektion der Umwelt z.B. zur Interaktionszwecken oder Kollisionsvermeidung sollten entsprechende Sensoren vorhanden sein.
Für die Steuerung des kompletten System wird ein leistungsstarker integrierter PC mit einem entsprechenden etablierten Realtime-Betriebssystem erwartet, dieses sollte einen hohen Systemkontrollzyklus haben, um Kontrolle für fortgeschrittene Aufgabenstellungen in der mobilen Manipulation in Echtzeit zu ermöglichen.
Zugang zu externen Systemschnittstellen, auch während des Betriebs, müssen gewährleistet sein.
Des Weiteren sollten Monitoringtools zur Überwachung der Plattform, der Netzqualität und der Roboterbewegung, sowie Kommandotools zur Konfiguration und Kontrolle des kompletten mobilen Setups über einen externen Rechner zur Verfügung stehen. Mobile Plattform wie Roboterarm sollten über ein einheitliches Steuerungsprotokoll verfügen.
Roboterarm und mobile Plattform sind steuerungstechnisch voll integriert und bilden zusammen eine kinematische Kette. Um eine hohe Beweglichkeit zu garantieren sollte der Roboterarm redundant sein und über sieben Freiheitsgrade verfügen, nicht mehr als 20 kg wiegen und eine Nominallast von mindestens 5 kg tragen können. Dabei gleichzeitig über eine niedrige Leistungsaufnahme verfügen um die Gesamtlaufzeit des kompletten System nicht zu sehr zu belasten. Der Roboterarm sollte über Drehmomentsensoren in jedem Gelenk und verschiedene Möglichkeiten der Regelung, wie Positions- und Impendanzregelung (achspezifisch wie kartesisch) sowie über Gravitationskompensation verfügen.
Die mobile Plattform, einschließlich des Roboterarms, sollte hardwaretechnisch durch einen Not-Halt Schalter still zusetzen sein. Die Möglichkeit mittels Funk-Not-Halt externe Sicherheitsmodule zu integrieren muss gewährleistet sein, so wie die CE Teil- oder Komplettzertifizierung nach Maschinenrichtlinie 2006/42/EG wäre wünschenswert.
Des Weiteren wird ergänzend ein weiterer baugleicher Roboterarm wie auf der mobilen Roboterplattform für ein statisches Setup benötigt, der ebenfalls den im vorherigen Abschnitt beschriebenen Leistungskriterien des Roboterarms genügt. Wie bereits für die mobile Plattform beschrieben, sollte der Roboterarm ebenfalls hardwaretechnisch durch einen Not-Halt Schalter still zusetzen sein, so wie die CE Teiloder Komplettzertifizierung nach Maschinenrichtlinie 2006/42/EG wäre auch hier wünschenswert. Die Leistungskriterien für den Roboterarm sind gesondert dem Leistungsverzeichnis zu entnehmen.

Die Frist für den Eingang der Angebote war 2013-02-08. Die Ausschreibung wurde veröffentlicht am 2012-12-17.

Die folgenden Lieferanten werden in Vergabeentscheidungen oder anderen Beschaffungsunterlagen erwähnt:

• • Kuka Laboratories GmbH

• • Universität Bielefeld, Dez. F, Abt. F 3

• • Diverse Maschinen und Geräte für besondere Zwecke › Elektrogeräte für besondere Zwecke
• • Elektrotechnische Ausstattung › Elektrotechnischer Bedarf

• • Detmold › Bielefeld, Kreisfreie Stadt