Beschreibung

Methoden und Verfahren zur Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanalyse mechatronischer Komponenten und Systeme

In mechatronischen Systemen wie z. B. Fahrzeuge, Flugzeuge, Werkzeugmaschinen, Roboter, Manipulatoren und "intelligente" Maschinen arbeiten Komponenten mit unterschiedlicher Technologie, z. B. aus Gebieten der Mechanik, Elektronik, Sensorik, Aktorik, I+K-Technik und Mensch-Maschine-Kommunikation, oder allgemein betrachtet, Hardware und Software in komplexer Weise zusammen. Die Disziplin Mechatronische Verlässlichkeit (Mechatronic-Dependability) hat zum Ziel, die unterschiedlichen Teilbereiche wie Zuverlässigkeit, Sicherheit, Verfügbarkeit mechatronischer Systeme sowie technische und organisatorische Bedingungen, Abhängigkeiten, Einflussgrößen zusammen (ganzheitlich) zu betrachten. In diesem Projekt werden Methoden und Verfahren zur Mechatronischen Verlässlichkeit am Beispiel der Armsteuerung eines Handhabungssystems entwickelt unter Berücksichtigung von "real-world" Bedingungen. Von speziellem Interesse ist die Berücksichtigung der kinematischen Redundanz als Fehlertoleranzeigenschaft.

Mechatronic systems like modern vehicles, aircrafts, machine tolls, robots, manipulators, and "intelligent" machines or parts of them are based on a complex interaction between different component types and technologies such as mechanics, electronics, actuators, sensors, computers, and man-machine interface, which are supported and controlled by hardware and software systems. Mechatronic dependability subsumes reliability, availability, safety, security und "real-world" constraints. In this contribution the dependability of a large scale manipulator for missions in complex environment is analysed as an example of a macro-mechatronic system. Emphasis is placed on dependability modeling and calculation for mission planning, including a few samples of "real-world" constraints and inherent fault-tolerance mechanism. Of special interest is the utilization of inherent fault-tolerant mechanism in the form of kinematic redundancy. The procedure ist examplified by the system "link motion mechanism and control" of a robot-similar large scale manipulator for missions in complex (and possibly dangerous) environments.

Projektorganisation

Laufzeit

01.09.1998 - 31.12.2001

Projektleitung im Fachgebiet

Prof. Dr.-Ing. Hans-Dieter Kochs

Projektbearbeitung

Dipl.-Ing. Frank Jankowiak, wiss. Mitarb.
Dipl.-Ing. Thomas Nisbach, wiss. Mitarb.

Zusammenarbeit intern

SFB 291 "Elastische Handhabungssysteme für schwere Lasten in komplexen Operationsbereichen"

Zusammenarbeit extern

-

Förderung

Förderer

Deutsche Forschungsgemeinschaft e.V. (DFG)

Förderart

andere

Förderkennzeichen

-

Schlagworte

Mechatronik, Verlässlichkeit, Zuverlässigkeit