Forscher der Universität Tokio haben einen humanoiden Roboter gebaut, der über eine Art Schwitzmechanismus verfügt, um Elektromotoren zu kühlen. Die Autoren hielten einen Vortrag auf der Konferenz IROS 2016 in Daejeon (Südkorea) und sprechen kurz über den Roboter IEEE Spectrum.
Elektromotoren können sich unter Dauerlast deutlich erhitzen und eine Überhitzung kann zu Motorschäden führen. Um eine Überhitzung der Motoren zu vermeiden, wird ein Kühlsystem benötigt, das in der Regel über Lüfter und Radiatoren realisiert wird. Japanische Robotikspezialisten entschieden sich für einen dem menschlichen Schwitzen ähnlichen Mechanismus und entwarfen einen Roboter mit einem schwitzenden Skelett.
Ein humanoider Roboter namens Kengoro wiegt 56 Kilogramm und ist auf einem 1,7 Meter hohen Aluminiumrahmen aufgebaut. Bei der Konstruktion des Roboters kommen 108 Elektromotoren zum Einsatz, deren Wärme durch ein speziell entwickeltes passives Kühlsystem abgeführt wird.
Poröses Skelettdetail
Der Aluminiumrahmen des Roboters wird durch Lasersintern aus Metallpulver hergestellt, mit dem sich Objekte mit komplexer Struktur herstellen lassen. Die Entwickler druckten Teile des Skeletts in Form von porösen Aluminium-„Schwämmen“mit einer Vielzahl von Mikrokanälen, durch die Wasser von selbst sickert und verdunstet und so die nahegelegenen Servomotoren kühlt.
Kengoro humanoides Robotergerät
Tests, die von den Entwicklern des Roboters durchgeführt wurden, zeigten, dass die Verwendung eines Schwitzskeletts effektiver ist als die herkömmliche passive Luftkühlung, aber gegenüber aktiven Kühlsystemen verliert. Für einen Arbeitstag verbraucht Kengoro ein halbes Glas entionisiertes Wasser.
Überhitzung ist ein ziemlich ernstes Problem, das von Ingenieuren in verschiedenen Bereichen auf unterschiedliche Weise gelöst wird. Beispielsweise kann eine Überhitzung des Kamerasensors zu Rauschen im Bild führen. Um diesem Phänomen entgegenzuwirken, hat PrimaLuceLab die Kamera mit einem zusätzlichen Kühlmodul ausgestattet.
