antriebstechnik 4/2025

FORSCHUNG UND

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNGquadrate bestimmt. In Bild 03 werden als Referenz-Fourierreiheeiner Beispielmessung die auf mechanische Effekte zurückzuführendenFehleranteile hervorgehoben. Die beschriebene Modellierungsmethodehat zum Ziel, diese Fehleranteile abzubildenund die übrigen Fehleranteile zu vernachlässigen. Hierdurchwird vermieden Störungen wie beispielsweise Messrauschen abzubilden.Die dargestellte hellgraue Linie zeigt die Schätzung desGetriebeübertragungsfehlers durch das Modell, welche einehohe Übereinstimmung mit der dunkelblauen Referenz-Fourierreiheaufweist. Zur Modellvalidierung wurden 19 Messdatensätzemit zufälligen Parametern aufgezeichnet. Über alle Validierungsmessungenbeträgt die mittlere quadratische Abweichungzwischen den gemessenen Getriebeübertragungsfehlern undden Modellschätzungen 0,026 mrad.KOMPENSATIONSANSATZ UND AUSBLICKDer in diesem Beitrag für eine Einzelachse vorgestellte Modellierungsansatzsoll zukünftig zur Kompensation von Getriebeübertragungsfehlernin Industrierobotern eingesetzt werden. Wie inBild 04 visualisiert, wird der Sollwinkel für den Antrieb durchden Kompensationsansatz entsprechend korrigiert, sodass dasZykloidgetriebe ausgangsseitig den gewünschten Winkel aufweist.Ein Zustandsbeobachter, welcher auf dem vorgestelltenModell basiert, benötigt die Motorposition, die Motorgeschwindigkeit,das abtriebsseitige Lastmoment und die Getriebetemperaturals Eingangsgrößen. Da ein sensorloses Kompensationsverfahrenangestrebt wird, sollen der Drehmoment- und der Temperatursensorzukünftig ebenfalls durch Zustandsbeobachter ersetztwerden.Das vorgestellte Modellierungsverfahren berücksichtigt bislangnur periodische Fehleranteile. In weiterführenden Untersuchungensoll betrachtet werden, inwiefern Machine-Learning-Modelle zur Abbildung nicht-periodischer Fehleranteile geeignetsind und so die Modellgenauigkeit weiter erhöhen können. Es istauch denkbar, harmonische Frequenzen höherer Ordnung in dasModell miteinzubeziehen. Prinzipiell ist aber ein Modell mitbegrenzter Parameteranzahl wünschenswert um Overfitting zuvermeiden und eine Echtzeitimplementierung zu ermöglichen.Zudem soll die Übertragbarkeit auf andere Getriebetypen untersuchtwerden. Abschließend ist eine Validierung geplant, welcheden Nutzen der Methodik zur Kompensation der Getriebeübertragungsfehleran einem 6-Achs-Kickarmroboter zeigt.Bilder: ISW, Universität Stuttgartwww.lageregelseminar-stuttgart.deFÖRDERUNGGefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft(DFG) – 443677015DIE AUTORENChristian J. E. Bauer, M.Sc., WissenschaftlicherMitarbeiter, UniversitätStuttgart, Institut für Steuerungstechnikder Werkzeugmaschinenund Fertigungseinrichtungen (ISW)STUTTGARTER LAGEREGELSEMINAR DES ISWDas ISW veranstaltet am16. und 17. September 2025 dasStuttgarter Lageregel seminar(LRS). Dort werden einerseitsindustrienahe Forschungsthemendes ISW aus denBereichen Antriebs- und Maschinentechniksowie Industrie- undSeilrobotik vorgestellt undandererseits Vorträge von Vertretern aus der Industriegehalten. Während der zweitägigen Veranstaltung gebenReferenten aus Industrie und Forschung einen Einblick inaktuelle Forschungsergebnisse und Entwicklungen.Es werden zwei Keynotes und insgesamt sechs Sessions zuden jeweiligen Teildisziplinen mit jeweils einem Vortragaus der Forschung und Industrie angeboten.Nähere Informationen finden Sie unterwww.lageregelseminar-stuttgart.de.Dieser Beitrag gibt einen Einblick in eines der Themendes Seminars.Dr.-Ing. Armin Lechler, StellvertretenderInstitutsleiter, UniversitätStuttgart, Institut für Steuerungstechnikder Werkzeugmaschinenund Fertigungseinrichtungen (ISW)Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl,Institutsleiter, Universität Stuttgart,Institut für Steuerungstechnik derWerkzeugmaschinen undFertigungseinrichtungen (ISW)42 antriebstechnik 2025/04 www.antriebstechnik.de

MULTIMEDIAL VERNETZTKUNDEN GEWINNEN!FÖRDERTECHNIKMATERIALFLUSSLOGISTIKFLUIDTECHNIKBitte kontaktieren Sie mich, ich berate Sie gerne!Carmen Müller-NawrathHead of SalesTelefon: 0049/6131/992-245c.nawrath@vfmz.deProfitieren Sie von unseremeinmaligen Mediennetzwerk!