Mobile Robotik: Innovative Antriebe als Technologievorsprung

Mobile Roboter gewinnen weltweit an Bedeutung. Sie bewegen sich autonom oder halbautonom und übernehmen vermehrt zentrale Aufgaben in Industrie, Logistik, Gesundheitswesen und weiteren Bereichen. Jeder Robotertyp stellt dabei andere Anforderungen an die Getriebetechnik – seien es AMR (autonome mobile Roboter), AGV/FTS (Fahrerlose Transportsysteme), Serviceroboter, Exoskelette, Tierroboter (Animal Robots) oder humanoide Systeme. Der Schweizer Getriebespezialist Balance Drive kennt die jeweiligen Auslegungsziele und entwickelt anwendungsoptimierte Antriebskonzepte, die Innovation und Fortschritt beschleunigen.

Radangetriebene Fahrzeuge: Effizienz im Fokus

Bei radangetrieben Fahrzeugen wie AMR oder AGV/FTS bestimmt der Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs unmittelbar Reichweite, Batteriedimensionierung und thermische Reserve. Hocheffiziente Antriebe sind daher ein Muss. Gleichzeitig muss der Antrieb möglichst kompakt ausfallen, damit es zu keinen Bauraumkollisionen mit der Batterie kommt. In vielen Anwendungen werden noch immer Schneckenstufen als Winkelgetriebe eingesetzt. Deren bauartbedingt niedriger Wirkungsgrad verursacht jedoch erhebliche Verluste – die Reichweite sinkt, Motoren müssen größer ausgelegt werden. Hinzu kommen eine begrenzte Lebensdauer und, insbesondere bei hohen Übersetzungen, die häufig unerwünschte Selbsthemmung.

Balance Drive setzt hier auf Kronenrad Royal Getriebe als Winkelstufe und kombiniert diese mit kleinen, hochdrehenden BLDC-Motoren. Selbst mit vorgeschalteter Planetenstufe bleibt der Gesamtwirkungsgrad hoch. Die Antriebseinheit integriert Motor, redundanten Encoder, Bremse und Getriebe in einem kompakten Modul, das sich beliebig skalieren und an die jeweiligen Anschlussbedingungen des Fahrgestells anpassen lässt. Das Rad wird direkt auf der Abtriebswelle befestigt. In Summe punktet die Lösung von Balance Drive mit hoher Effizienz, kompakter Bauweise, robuster Ausführung und maximaler Flexibilität in der Fahrzeugintegration.

Beinartige und humanoide Roboter

Beinartige und humanoide Roboter stellen andere Prioritäten: Entscheidend sind vor allem Nachgiebigkeit und Sicherheit im Kontakt mit der Umgebung. Gefordert sind Antriebe mit niedrigem Rückdrehmoment, damit sich Gelenke im Servicefall von Hand bewegen lassen und Stoßlasten nicht direkt auf Motor und Getriebe wirken. Bevorzugt werden dabei möglichst flache, koaxial aufgebaute Einheiten aus Motor und Getriebe. Ein größerer Durchmesser ist unkritisch, da der Aktuator im Gelenk – etwa an Hüfte oder Knie eines Animal Robots – sitzt. Im Outdoor-Betrieb muss der Roboter zudem widerstandsfähig gegenüber Staub, Wasser und anderen Verunreinigungen sein. Die erforderliche Übersetzung liegt über der einer einstufigen Planetenstufe, jedoch deutlich unter der klassischer Wellgetriebe.

In der Praxis kommen häufig 2-stufige Koppel-Planetengetriebe zum Einsatz. Diese bieten ein günstiges Rückdrehverhalten, sind jedoch konstruktiv komplex und axial nicht kompakt genug. Wellgetriebe werden wegen der vergleichsweise langen Bauform und des hohen Rückdrehmoments meist vermieden. Balance Drive löst diesen Zielkonflikt mit einer eigens entwickelten, extrem flachen koaxialen Getriebestufe, die niedrige Rückdrehmomente mit sehr kurzer axialer Bauweise vereint. Das Ergebnis sind kompakte, leichte und servicefreundliche Einheiten.

Technologiepartner für die mobile Robotik

Leistungsstark, anwendungsoptimiert, wegweisend: Die Getriebe- und Antriebslösungen von Balance Drive steigern Kompaktheit, Effizienz und Zuverlässigkeit mobiler Roboter und sichern im Einsatz den entscheidenden Vorsprung.