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Kleinstoßdämpfer schützen Quadrokopter

An jeder Aufschlagstelle gesichert
Kleinstoßdämpfer schützen Quadrokopter

Kleinstoßdämpfer sichern Antriebe, Sensorik und eine optionale Kamera vor Beschädigungen. Bild: ACE
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Quadrokopter sind an der Technischen Hochschule Mittelhessen Teil von akademischen Robotikprojekten. Zum Schutz vor Schäden stattet die THM sie mit Kleinstoßdämpfern von ACE aus.

Bei der Entwicklung von Quadrokoptern können Studenten an der THM unter anderem Erfahrungen mit der Anbindung von Sensoren zur Messung der Beschleunigung und von Winkelgeschwindigkeiten sammeln oder sich mit Luftdrucksensoren zur Lage- und Positionsregelung befassen.

Obwohl die Quadrokopter ein relativ kostengünstiges Flugsystem sind, müssen diese inklusive der eingebauten Kameras und Sensoren vor Unfällen geschützt werden. „Wir entschieden uns für kleine Stoßdämpfer wegen deren Kompaktheit und ihrer sehr guten Dämpfungseigenschaften, um den freien Fall unseres Quadrokopters bei spontaner Motorabschaltung oder fehlerhafter Regelung zu dämpfen“, berichtet Michael Großfeld, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor Robotik-Aktorik-Sensorik.
Bei ACE stieß er dabei auf offene Ohren, schließlich beschäftigt das Langenfelder Unternehmen seit Jahren Ingenieure, die Hochschulen und Fortbildungseinrichtungen besuchen, um zum Beispiel anhand von Falltestern zu demonstrieren, dass zur maschinenbaulichen Antriebstechnik eine möglichst effiziente Dämpfung gehört.
Bis sich der akademische Nachwuchs mit den Dämpfungselementen beschäftigen konnte, dauerte es aber noch. Schließlich mussten nicht nur Kenndaten wie Geschwindigkeit und Gewicht der bewegten Masse berücksichtigt werden, sondern auch die speziellen Möglichkeiten eines Quadrokopters. Da er auch Kurven und Loopings fliegen kann, mussten mehrere Seiten abgesichert werden.
Daher entschieden sich Hochschule und Unternehmen dazu, oben und unten jeweils drei Stoßdämpfer zu verbauen. Es wurde bei der Auslegung davon ausgegangen, dass der Quadrokopter beim Fallen und Steigen in etwa eine gleiche Geschwindigkeit erfährt. Bei 8 m/s ergibt dies einen Impuls von ca. 80 kgm/s und eine damit korrelierende Energie von 300 Joule. Das Gewicht des Fluggeräts wurde mit 10 kg veranschlagt. In darauffolgenden Tests zeigte sich, dass die tatsächlichen Werte um 25 bis 30 Prozent darunter lagen.
Verbaut wurden schließlich Kleinstoßdämpfer des Typs SC650EUM-0, die aufgrund von langen Hüben nur sehr geringe Brems- und Stützkräfte aufweisen. Die einbaufertigen hydraulischen Maschinenelemente können wahlweise mit einer linearen oder progressiven Abbremskurve ausgelegt werden.
Sie haben einen integrierten Festanschlag und eignen sich hauptsächlich für den Einsatz an Linearzylindern, kolbenstangenlosen Zylindern, Handhabungsgeräten und pneumatisch angetriebenen Schlitten. Dabei sind die Dämpfungselemente in der Lage, eine effektive Masse von 2,3 bis 14 kg um 73 Nm/Hub zu verzögern. ↓
ACE Stoßdämpfer GmbH
Motek Halle 5, Stand 5124


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