Lehrstuhl Robotersysteme

Cromsci

Climbing RObot with Multiple Sucking Chambers for Inspection

Beschreibung

Ein bisher nur unzureichend gelöstes Problem der Robotik besteht in der Inspektion von großen Betonbauwerken wie Pfeiler von Autobahnbrücken oder Wände von Staudämmen. Diese zum Teil gefährlichen Aufgaben werden nach wie vor von Menschen durchgeführt, die mit Hilfe von Hängekonstruktionen an die zu inspizierenden Stellen heruntergelassen werden. Um die Gefahren für Menschen und Behinderungen des Straßenverkehrs zu verringern (bislang müssen für den Kraneinsatz Fahrspuren gesperrt werden), soll dieser Prototyp aufgebaut und eingesetzt werden.

Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines durch Unterdruck haftenden, radgetriebenen Serviceroboters, der von einem Menschen am Boden kontrolliert werden kann, selbstständig Hindernisse umfährt und eine flächendeckende Messung der Bauwerksubstanz durchführt. Am Beispiel der Zustandsbewertung eines Brückenpfeilers soll die Leistungsfähigkeit des Systems demonstriert werden. Teilaspekte des Projekts sind die Modellierung des Unterdrucksystems mit entsprechenden Dichtungen, der Aufbau einer geeigneten Steuerungsarchitektur und die sensorbasierte Erfassung der Umgebungsbedingungen beim Klettern.

Als Antrieb stehen dem Roboter CROMSCI drei einzeln angetriebene und lenkbare Räder zur Verfügung, mit denen er sich in der Ebene beliebig bewegen und rotieren kann. Auf einem äußeren Ring befindet sich ein beweglicher Manipulationsarm, der den späteren Messsensor zur Inspektion tragen soll. Die runde Bodenfläche mit einem Gesamtdurchmesser von 80cm wird für ein besseres Ansaugverhalten in sieben einzelne Unterdruckkammern unterteilt, so dass Druckausfälle in einzelnen Kammern durch die restlichen ausgeglichen werden können und der Roboter nicht herunterfällt.

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Technische Daten

Außendurchmesser80 cm
Gesamthöhe50 cm
aktuelles Gewichtca. 50 kg
Energieversorgungextern
max. Unterdruck eines Saugmotors30.000 Pa
max. Volumenstrom der drei Saugmotoren180 l/s
AntriebDrei omnidirektionale Antriebsräder
max. Geschwindigkeit10 m/min
Manipulatorreichweiteca. 80 cm vom Roboterzentrum
Rechner1 onboard PC

Publikationsliste

Sortiere nach: Autor, Jahr, Titel

  • Risk and Safety Aspects for Wall-Climbing Robots.
    Daniel Schmidt und Karsten Berns
    8th German Conference on Robotics (Robotik) , (2014)
  • 3D Realtime Simulation Framework for a Wall-Climbing Robot using Negative-Pressure Adhesion.
    Daniel Schmidt, Jens Wettach und Karsten Berns
    10th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics (ICINCO), S. 184 - 191. (2013)
  • Climbing Robots for Maintenance and Inspections of Vertical Structures – A Survey of Design Aspects and Technologies.
    Daniel Schmidt und Karsten Berns
    Journal of Robotics and Autonomous Systems, Vol. 61, S. 1288 - 1305. (2013)
  • Development and Applications of a Simulation Framework for a Wall-Climbing Robot.
    Daniel Schmidt und Karsten Berns
    26th International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), S. 2321 - 2326. (2013)
  • Examination of Surface Feature Analysis and Terrain Traversability for a Wall-Climbing Robot.
    Daniel Schmidt, Marcel Jung und Karsten Berns
    16th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR), S. 309 - 316. (2013)
  • Safe Navigation of a Wall-Climbing Robot - Risk Assessment and Control Methods.
    Daniel Schmidt
    (2013)
    http://www.dr.hut-verlag.de/978-3-8439-0930-3.html
  • Safe Navigation of a Wall-Climbing Robot by Methods of Risk Prediction and Suitable Counteractive Measures.
    Daniel Schmidt und Karsten Berns
    26th International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), S. 2309 - 2314. (2013)
  • Advanced Motion Control for Safe Navigation of an Omnidirectional Wall-Climbing Robot.
    Daniel Schmidt und Karsten Berns
    22nd Conference on Autonomous Mobile Systems (AMS), S. 137 - 145. (2012)
  • Analysis of Sliding Suction Cups for Negative Pressure Adhesion of a Robot Climbing on Concrete Walls.
    Daniel Schmidt, Karsten Berns und Jürgen Ohr
    15th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR) , S. 813 - 820. (2012)
  • Risk Prediction of a Behavior-Based Adhesion Control Network for Online Safety Analysis of Wall-Climbing Robots.
    Daniel Schmidt und Karsten Berns
    9th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics (ICINCO), S. 118 - 123. (2012)
  • Surface Feature Extraction and Analysis for a Wall-Climbing Robot.
    Marcel Jung
    (2012)
  • Behavior-Based Adhesion Control System for Safe Adherence of Wall-Climbing Robots.
    Daniel Schmidt und Karsten Berns
    14th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR), S. 857 - 864. (2011)
  • Omnidirectional Locomotion and Traction Control of the Wheel-driven Wall-climbing Robot CROMSCI.
    Daniel Schmidt, Carsten Hillenbrand und Karsten Berns
    Robotica Journal, Vol. 29, Nr. 7, S. 991 - 1003. (2011)
  • Behavior-based obstacle detection and avoidance system for the omnidirectional climbing robot Cromsci.
    Marcel Jung, Daniel Schmidt und Karsten Berns
    13th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR), S. 73 - 80. (2010)
  • Local Mapping and behavior-Based Control for Obstacle Avoidance of a Climbing Robot.
    Marcel Jung
    (2010)
  • Sicheres Klettern eines radgetriebenen Roboters mit Unterdruckkammern an por"osen Fl"achen.
    Carsten Hillenbrand
    RRLab Dissertations, (2010)
    http://www.dr.hut-verlag.de/978-3-86853-352-1.html
  • Force and traction controlled propulsion of the omnidirectional climbing robot Cromsci.
    Christian Marx, Daniel Schmidt, Carsten Hillenbrand und Karsten Berns
    12th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR) , S. 757 - 764. (2009)
  • Kraft- und traktionskontrollierte Fortbewegung des omnidirektionalen Kletterroboters Cromsci.
    Christian Marx
    (2009)
  • Sicheres Klettern eines radgetriebenen Roboters mit Unterdruckkammern an porösen Flächen.
    Carsten Hillenbrand
    (2009)
  • Cromsci - A Climbing Robot With Multiple Sucking Chambers For Inspection Tasks.
    Carsten Hillenbrand, Daniel Schmidt und Karsten Berns
    11th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR), S. 311 - 318. (2008)
  • Cromsci - Development of a Climbing Robot with Negative Pressure Adhesion for Inspections.
    Carsten Hillenbrand, Daniel Schmidt und Karsten Berns
    Industrial Robot Journal, Vol. 35, Nr. 3, S. 228 - 237. (2008)
  • Design and development of a sealing-system for climbing-robots.
    Tim Leichner, Tobias Gastauer, Bernd Sauer, Carsten Hillenbrand, Daniel Schmidt und Karsten Berns
    6th National Conference on Mechanical Engineering (Gepeszet), (2008)
  • Development of a sealing system for a climbing robot with negative pressure adhesion.
    Carsten Hillenbrand, Daniel Schmidt, Karsten Berns, Tim Leichner, Tobias Gastauer und Bernd Sauer
    10th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR), S. 115 - 124. (2007)
  • Control of an Autonomous Climbing Robot.
    Carsten Hillenbrand, Jan Koch, Jens Wettach und Karsten Berns
    Lecture Notes in Control and Information Sciences, (2006)
  • Inspection of Surfaces with a Manipulator Mounted on a Climbing Robot.
    Carsten Hillenbrand und Karsten Berns
    37th International Symposium on Robotics (ISR), (2006)
  • The Force Controlled Propulsion And Adhesion System For A Climbing Robot.
    Carsten Hillenbrand und Karsten Berns
    9th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR), S. 158 - 161. (2006)
  • Thermodynamical Modelling and Control of an Adhesion System for a Climbing Robot.
    Jens Wettach, Carsten Hillenbrand und Karsten Berns
    20th IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), S. 2727 - 2732. (2005)
  • A Climbing Robot based on under Pressure Adhesion for the Inspection of Concrete Walls.
    Carsten Hillenbrand und Karsten Berns
    35th International Symposium on Robotics (ISR), S. 119. (2004)
  • A Sensor System for the Localisation of Climbing Robots.
    Carsten Hillenbrand und Karsten Berns
    4th International Workshop on Robot Motion and Control (RoMoCo), S. 109 - 114. (2004)
  • Simulation of Climbing Robots Using Underpressure for Adhesion.
    Carsten Hillenbrand, Jens Wettach und Karsten Berns
    7th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR), (2004)
  • A Climbing Robot for Inspection Tasks in Civil Engineering.
    Karsten Berns und Carsten Hillenbrand
    1st International Workshop on Advances in Service Robotics (ASER), (2003)

 

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