Design av drivmodul för mobilrobotplattform

Avhandlingen presenterar resultatet av ett examensarbete i maskindesign på KTH. Uppgiften utfördes för ABB AB, Corporate Research.ABB vill undersöka en ny drivlinjekonstruktion för lågkostnadsautomatisering. ABB Robotiks har begränsat utbud av produkter rörande mobila plattformar. Det finns en stor marknadspotential för samarbetsrobotar på mobila plattformar bland kunder med både låg och hög grad av automation.I denna rapport diskuteras en möjlig designlösning av drivlinan för en mobil robotplattform. Generellt är utformningen av en robust drivlina för mobilplattform en komplex uppgift eftersom inte alla arbetsförhållanden är lika i en industriell installation. Till exempel kan vissa industriområden för logistik och andra för tung teknik etc. Idag finns det mycket fa designer av mobila industriplattformar konstruerade för ojämn yta, ytor med sprickor, stötar och liknande ojämna egenskaper. Befintliga industriella lösningar är utformade för jämna ytor inom gränserna for golvdesignen och överensstämmer också med lasterna på plattformens drivlina. En robust lösning föreslås i denna rapport. Detta baseras på en litteraturöversikt med konstruktionsarbete inkluderande lättillgängliga billiga komponenter samt modellutvärdering för att klara specifikationen av grova golv ojämnheter. Studien för att implementera en stötdämpare baserad drivlinjemodul har också inkluderats för att undersöka möjligheten att ha ett sådant drivsystem. Andra funktioner inkluderar också en inbyggd styrenhet som gör den mer kompakt genom att minska ledningar runt plattformen. Prestanda utfördes i en simuleringsmiljö för att se stötdämparens beteende. Den slutliga konstruktionen versionen byggdes som prototyp för vidare utvärdering i test.This thesis presents the result of a master thesis in Machine Design at KTH. The task was performed for ABB AB, Corporate Research.ABB wants to investigate in a new driveline designs for low cost automation. ABB robotics doesn’t have any products concerning mobility application. There is a huge market potential for collaborative robots on mobile platforms with customers with both low and high budget of automation.This report discusses one possible design solutions of the driveline for a mobile robot platform. Generally, designing a robust driveline for mobile platform is a complex task since not all working conditions are alike in an industrial setup. For instance, some industrial area might for logistics, some might be for heavy engineering, etc. Moreover, there aren’t industrial platforms designed for uneven surface, surfaces having cracks, bumps and similar uneven features. The ones which can cope unevenness are for extreme off-road military conditions. Existing industrial solutions are designed for even surfaces within limits and the floor design is also in accordance to the platform driveline. A robust solution is proposed here after conducting a literature review with solid evidence and evaluation for the same to sustain rough floor designs with readily available inexpensive components. Study for implementing a shock absorber-based driveline module has also been included within to look at a possibility to have such a drive system. Other features also include an on-board controller which reduces the hassle of wiring around the complete platform. The performance was conducted on a simulation environment to see the behaviour of the shock absorber. The final design was prototyped for further evaluation