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04
'11
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MAPLESOFT
Entwicklung eines Hochgeschwindigkeits-Roboters – DeltaBot(TM) – unter Einsatz von Maplesofts Technologien
Der ursprüngliche Entwurf war Teil eines Forschungsprojekts zur Entwicklung von Hochgeschwindigkeits-Robotern, durchgeführt an der Universität von Waterloo (UW). Dabei wurde Maple(TM) zur Entwicklung zentraler Elemente dieses Projekts eingesetzt. Nach Fertigstellung des DeltaBots, einem delta-förmigen Roboter, dessen Bewegungsabläufe durch Seile gelenkt werden, bekam Dr. Khajepour überraschend viele Anfragen aus dem industriellen Sektor zu diesem Projekt. Aufgrund dieser kommerziellen Nachfrage gründete Dr. Khajepour AEMK Systems (www.AEMKSystems.com ).
AEMK DeltaBot-Roboter setzen Seile anstatt stabile Arme ein, um die Massenträgheit und die Kosten für mechanisches Material zu verringern. Das einfache Design und die Skalierbarkeit des DeltaBot bedeuten, dass er einfach in bestehende Automatisierungsumgebungen integriert werden kann. Der DeltaBot kann über 120 Pick-And-Place-Zyklen pro Minute durchführen. Ein Merkmal, das den DeltaBot gegenüber ähnlichen Robotern auszeichnet, ist die hohe maximale Nutzlast. Während vergleichbare Roboter in ihrer Nutzlast auf maximal 3kg beschränkt sind, kann der DeltaBot bis zu 20kg Nutzlast bewegen. Seine hohe Geschwindigkeit, die geringen Wartungskosten und und die hohe Nutzlastkapazität machen ihn zu einer äußerst attraktiven Alternative in vielen Anwendungen aus dem Automationsbereich.
Zu Beginn der Entwicklungsphase setzte Dr. Khajepour Maple ein, Maplesofts fortschrittliche Software für technische Berechnungen, welche als zentrales Werkzeug in diesem Forschungsprojekt zur Robotik der Universität Waterloo diente. Alle darauf folgenden Designverbesserungen und Erweiterungen des DeltaBot-Systems wurden mit Maple und MapleSim(TM), Maplesofts Hochleistungs-Software zur physikalischen Modellierung, entwickelt. Maple und MapleSim basieren auf fortschrittlicher, symbolischer Berechnungstechnologie, welche dem Anwender äußerst präzise Ergebnisse liefert. Maple und MapleSim bieten einen tieferen Einblick in die Struktur des zugrunde liegenden Problems, was dem Anwender die nötige Flexibilität gibt, Ideen zu entwickeln und die nötigen Schlüsse aus dem Systemverhalten zu ziehen. „Maplesofts Technologie war ein integraler Bestandteil der Entwicklung des DeltaBot-Systems und ist jetzt integraler Bestandteil der weiterführenden Entwicklung des Roboters,“ sagt Dr. Khajepour, Präsident und Gründer von AEMK Systems und Professor of Mechanical Engineering an der Universität Waterloo. „Durch den Einsatz von Maplesofts Technologie konnte die anfängliche Entwicklungsdauer für den Roboter wesentlich verkürzt werden und wir profitieren nach wie vor von kürzeren Entwicklungszyklen bei der Weiterentwicklung unserer Produkte.“
AEMK Systems setzt zur Zeit MapleSim ein, um das DeltaBot-System in einer Echtzeitumgebung (HIL) zu modellieren und simulieren, dies ist Teil eines aktuellen Forschungs- und Entwicklungsprogramms. Bei der Konvertierung der präzisen Modellgleichungen in Echtzeit-Quellcode führen MapleSims Tools zur Codegenerierung zusätzliche Optimierungsschritte durch und erhöhen somit die Verarbeitungsgeschwindigkeit, was sich vorteilhaft beim Einsatz in Echtzeit-Systemen auswirkt. „Durch den Einsatz von MapleSim und Maple sind wir in der Lage, Erweiterungen für den DeltaBot wesentlich schneller zu entwickeln und testen, als wir das mit anderen Entwicklungstools könnten,“ sagt Dr. Khajepour. „Diese Produkte ermöglichen es uns, sehr schnell auf die Bedürfnisse unserer Kunden und die wechselnden Anforderungen der Industrie zu reagieren.“
www.maplesoft.com
Zu Beginn der Entwicklungsphase setzte Dr. Khajepour Maple ein, Maplesofts fortschrittliche Software für technische Berechnungen, welche als zentrales Werkzeug in diesem Forschungsprojekt zur Robotik der Universität Waterloo diente. Alle darauf folgenden Designverbesserungen und Erweiterungen des DeltaBot-Systems wurden mit Maple und MapleSim(TM), Maplesofts Hochleistungs-Software zur physikalischen Modellierung, entwickelt. Maple und MapleSim basieren auf fortschrittlicher, symbolischer Berechnungstechnologie, welche dem Anwender äußerst präzise Ergebnisse liefert. Maple und MapleSim bieten einen tieferen Einblick in die Struktur des zugrunde liegenden Problems, was dem Anwender die nötige Flexibilität gibt, Ideen zu entwickeln und die nötigen Schlüsse aus dem Systemverhalten zu ziehen. „Maplesofts Technologie war ein integraler Bestandteil der Entwicklung des DeltaBot-Systems und ist jetzt integraler Bestandteil der weiterführenden Entwicklung des Roboters,“ sagt Dr. Khajepour, Präsident und Gründer von AEMK Systems und Professor of Mechanical Engineering an der Universität Waterloo. „Durch den Einsatz von Maplesofts Technologie konnte die anfängliche Entwicklungsdauer für den Roboter wesentlich verkürzt werden und wir profitieren nach wie vor von kürzeren Entwicklungszyklen bei der Weiterentwicklung unserer Produkte.“
AEMK Systems setzt zur Zeit MapleSim ein, um das DeltaBot-System in einer Echtzeitumgebung (HIL) zu modellieren und simulieren, dies ist Teil eines aktuellen Forschungs- und Entwicklungsprogramms. Bei der Konvertierung der präzisen Modellgleichungen in Echtzeit-Quellcode führen MapleSims Tools zur Codegenerierung zusätzliche Optimierungsschritte durch und erhöhen somit die Verarbeitungsgeschwindigkeit, was sich vorteilhaft beim Einsatz in Echtzeit-Systemen auswirkt. „Durch den Einsatz von MapleSim und Maple sind wir in der Lage, Erweiterungen für den DeltaBot wesentlich schneller zu entwickeln und testen, als wir das mit anderen Entwicklungstools könnten,“ sagt Dr. Khajepour. „Diese Produkte ermöglichen es uns, sehr schnell auf die Bedürfnisse unserer Kunden und die wechselnden Anforderungen der Industrie zu reagieren.“
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