Projektdaten

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Formvariable Lokomotionssysteme auf Basis von Tensegritätsstrukturen

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Tensegritätsstrukturen bilden eine besondere Klasse von mechanisch vorgespannten Strukturen. Eine große, in vielen Anwendungsbereichen erforderliche, Formvariabilität technischer Systeme auf Basis dieser Strukturen kann mit nur wenigen Aktuatoren bei gleichzeitig einfachem Aufbau erreicht werden. Mit dem Projekt wird das Ziel verfolgt, das erarbeitete Verständnis zur Formfindung und zur Bewegung von nachgiebigen Tensegritätsstrukturen weiterzuentwickeln und für ausgewählte Szenarien für den modellbasierten Entwurf von technischen Bewegungssystemen zu nutzen. Bei der Erarbeitung der wissenschaftlichen Basis für den Entwurf der betrachteten mobilen Systeme bilden die mechanischen Grundlagenuntersuchungen der dynamischen Eigenschaften und energetischen Charakteristika von Systemen, die sich mittels Konfigurationsänderung oder über eine Umverteilung der Masse des Systems bewegen, die Untersuchung ihrer Steuerbarkeit und zugleich die Definition optimaler Systemparameter für ausgewählte Bewegungsalgorithmen den Forschungsfokus. Dabei werden auch nichtklassische Tensegritätsstrukturen mit mehreren stabilen Gleichgewichtskonfigurationen betrachtet und deren Einsatz in formvariablen Bewegungssystemen untersucht. Basierend auf den Ergebnissen von modellgestützt-theoretisch Untersuchungen wird eine technische Realisierung in Form von Prototyplösungen angestrebt. Diese sollen zukünftig in der Lage sein, entsprechend den Umgebungsbedingungen ihre Fortbewegungsstrategien selbstständig anzupassen sowie Möglichkeiten zur Lokomotion und Manipulation in einem Tensegritätssystem zu vereinigen.