Die IHMC Roboter Exoskelett Fallstudie

Services: CNC-Mahlen-und-Drehen, Perlenstrahlen, Handschleifen, Anodisierung
Materialien: Messing, Stainless Steel, AL-6061
Quantität: Zwei komplette Sätze mit Ersatzteilen, 18 Bauteile pro Satz

Über den Kunden

Das Institut für Menschliche und Maschinelle Erkenntnisse (IHMC) ist ein nicht-für-profit-arbeitetendes Forschungsinstitut. Von künstlicher Intelligenz über virtuelle Realität bis hin zu Cybersicherheit, arbeiten Sie in einer Vielzahl von Disziplinen, die alle auf die Interaktion zwischen Manschen und Maschinen mit dem Ziel konzentriert sind, die Fähigkeiten beider Seiten zu steigern.

Dr. Peter Neuhaus, Direktor des Exoskelett Projektes, kontaktierte Star Rapid um uns zu helfen, benutzerdefinierte Komponente herzustellen.

“Wir genießen es sehr mit Star Rapid bezüglich all unserer Produktionsbedürfnisse zusammenzuarbeiten. Sie bieten und bereiten Quotierungen schnell an, sodass keine Zeit durch Warten verschwendet wird, im Speziellen, wenn die Komponenten benötigt werden, um das Projekt am Laufen zu behalten. Was wir wirklich wertschätzen ist der großartige Kundenservice. Schnelle Quotierungen zu bekommen, ständig über den Prozessstand aufgeklärt zu werden und Bilder von den Komponenten zu erhalten, bevor diese abgeschickt werden, macht den gesamten Prozess reibungslos.”

Über das Produkt

Der Mina v2 ist ein kraftvolles Roboter Exoskelett, dass dazu designed wurde, um Menschen mit physischen Defekten assistierte Mobilität anbieten zu können. Durch den Nutzen von Mikrobedienungen, Sensoren und elektrische Motoren mit einer anspruchsvollen Benutzeroberfläche, wird der Mina v2 beim internationalen Robotercybathlon in der Schweiz konkurrieren. Wir waren so emotional erregt über jenes Projekt, dass wir nun umso stolzer sind sponsors auf IHMC sind, dass Sie an diesem Wettbewerb teilnehmen. Der Cybathlon wird die Fähigkeit von Mina Treppen zu steigen präsentieren, durch Problemfelder zu manövrieren und sich durch unebenes Terrain zu navigieren.

MinaV2 exoskeleton

Zum Projekt

Nachdem das Design für die Herstellungsüberprüfung des Projekts fertiggestellt wurde, macht sich unser Team an die Arbeit, um die Komponenten fertigzustellen.

Ein Projekt wie dieses beansprucht, dass alle Bauteile den strengen Toleranzen folgen und dass Sie nahtlos zusammenpassen, um die komplexe drei-dimensionale Geometrie, die für ein bewegliches Robotergerät benötigt ist, zu bilden. In dem Herstellungsprozess befanden sich einige Bereiche, die spezielle Aufmerksamkeit beanspruchten.

MinaV2 control box

CNC-Bearbeitung

Der Hauptprozess, um Stahl, Messing und Aluminium-Teile für den MinaV2 herzustellen, war die CNC-Bearbeitung. Jede Komponente wurde mit Hilfe eines Werkzeug- und CNC-Maschine hergestellt, die entsprechend dem Niveau an beanspruchten Toleranzen und Winkeln genutzt wurden.

Ein Drehzentrum stellt den besten Weg dar, um auf präzise Weise rund und konzentrische Komponenten, wie Federhalterungen, herzustellen. Hier wird eine Edelstahlstange fest in den Fängen des rotierenden Werkzeuges gehalten, um unerwünschte Vibrationen zu verhindern, wenn die Komponente auf ihre endgültige Größe gebracht wird.

turned spring mount

Herausforderungen bei der CNC- Bearbeitung

pneumatic piston housing, Mina exoskeleton

Herausforderung 1: Feste Toleranzen einhalten

Mit der Notwendigkeit solcher Toleranzen haben wir uns dazu entschieden, die meisten komplexen Teile mit unserer 5-achsigen CNC-Mühle zu fertigen. Im Besitz solcher Ausrüstung zu sein, hilft dabei zu vermeiden, dass das Teil von einer Haltevorrichtung zur anderen an verschieden Apparaten bewegt werden muss; denn dies würde es schwer machen, feste Toleranzen einzuhalten.

parallel spring mount

Herausforderung 2: Festhalten des Teiles

Die Parallele Federhalterung hat mehrere Flächen mit abgerundeten Kanten, die es schwierig machen, eine richtige Halterung zu haben, wenn das Hauptloch gebohrt wird. Zum Schluss, erschaffen wir eine spezielle Leuchte, um die Komponente sicher zu fixieren, zur Erhaltung der richtigen Dimension.

Oberflächenveredelung

Wenn wir einmal die primäre Maschinenarbeit beendet haben, werden alle Aluminiumkomponenten perlgestrahlt, gesäubert und für die Anodisierung von Aluminium vorbereitet. Anodisierung verbessert die Korrosionsresistenz von Aluminium, bietet eine harte kratzfeste Oberfläche an und verbessert die optische Erscheinung dessen, was zum Schluss ein sehr ordentlich aussehendes Exoskelett sein wird.

aluminium part and fixture for anodizing

Nicht alle Legierungen akzeptieren die Anodisierung gleich gut, aber Al-6061 ist eine gute Wahl und erzielt gute Ergebnisse. Nach der Perustrahlung und der Säuberung, hat das Aluminium eine nicht-reflektierende, matte Enderscheinung. Wir montieren individuelle Komponenten auf Bäumen um zu verhindern, dass sie vor dem Eintreten in den Anodisierungstank berühren.

anodised parts

Nach der Anodisierung haben die Teile eine gleichmäßige, halbglänzend dunkelblaue Metallic-Beschichtung.

set of IHMC exoskeleton parts

Das Eloxieren fügt eine dünne Schichtmaterial der Oberfläche hinzu, mehr oder weniger 3-5 Mikronen. Dies ist genug, um enge Passungen und Maschinengewinde zu stören; deshalb müssen Gewindebohrungen nach dem Eloxieren gesäubert werden, um blankes Metall freizulegen.

parts on workbench

Wir lieferten die Teile an den Kunden, wo dieser all die Zusatzhardware hinzufügte, um eine funktionierende Einheit zu schaffen: O-Ring-Dichtungen, Lager, Wägezellen, Motoren und Steuerelektronik.

Die fertiggestellte Komponente

Fertiggestellte Bauteile wurden nun zu dem Team von IHMC geliefert und das gebaute und zusammengefügte Roboter- Exoskelett wird sich intensiven Prüfungen unterziehen müssen, in der Vorbereitung auf das Cybathlon, dass im Oktober stattfindet. Der Mina V2 war ein großartiges Projekt und wir wünschen dem Team alles Glück und allen Erfolg der Welt. Wir sind stolz, dass wir bei der Erfüllung und der Realisierung des Projektes und der Vision von IMHC, um das humane Potenzial mit der intelligenten Nutzung von Technologie zu verbessern, eine Rolle spielten.

Wenn Sie mit Ihrem Projekt Hilfe brauchen, kontaktieren Sie uns für das Einholen eines unverbindlichen Angebotes und Überprüfung Ihres Projektes.

mark daniel standing

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