Armdrückmaschine

Problemstellung:
Aufgrund einer neuen Technologie im Pneumatiksektor („Fluidic Muscle“) wurde von Dr. Zeller und Dr. Felhofer ein Projekt mit pneumatischen Muskeln angestrebt. Dieser neuartige Aktuator wird mit dem menschlichen Muskel oft verglichen. Dadurch entstand die Idee, eine Konstruktion mit pneumatischen Muskeln zu schaffen, welche dem menschlichen Körper nachgebildet ist. Um einen direkten Vergleich zwischen Technik und Natur zu schaffen, soll die Maschine ein Duell im Armdrücken gegen einen Menschen bestreiten können. Die Konstruktion soll nach ihrer Fertigstellung bei der BIPOL und am Tag der offenen Tür zum Einsatz kommen.

Zielsetzung:
Es soll eine Konstruktion geschaffen werden, welche dem menschlichen Körper nachempfunden ist. Dabei gilt es folgende Punkte zu beachten:

• Die Konstruktion soll drei Bewegungen durchführen können.
• Bewegungsabläufe sollen mit pneumatischen Muskeln verwirklicht werden.
• Die Konstruktion soll gegen einen Menschen ein Duell im Armdrücken bestreiten können.
• Der PC ist nicht nur die Schnittstelle zum Benutzer, sondern ebenfalls die Steuerung.
• Eine National Instruments Steuerung soll die Ein- und Ausgänge der Steuerung verwalten.
• Am PC Monitor soll der Benutzer die Bewegungsabläufe steuern können.
• Die Sicherheit soll keine Mängel aufweisen.

Projektablauf:
• Anfertigung einiger Entwurfskonstruktionen im CAD System
• Auslegung und Dimensionierung des Systems bezüglich Kräfte und konstruktive Abmaße
• Fertigstellung der Konstruktion im CAD System (3D Konstruktion + Werkstättenzeichnungen)
• Arbeitsvorbereitung und mechanische Fertigung durch die schuleigene Werkstatt sowie in seltenen Fällen  durch externe Werkstätten
• Montage und Elektroinstallation
• Programmierung der Steuerung mit LabView

Ergebnis:
Die fertige Konstruktion wird am 30 Mai 2008 der Schule im betriebsbereiten Zustand übergeben.

Verwendtbarkeit:
Die Konstruktion soll an den Tagen der Offenen Tür und an der BIPOL einen representativen Zweck erfüllen. Da die Maschine für jeden Benutzer zugänglich ist, soll ein erhöhtes Interesse an der HTL Neufelden geweckt werden.

Presentation of the problem:
Because of a new invention in the pneumatic sector („Fluidic Muscle“), Dr. Zeller and Dr. Felhofer created a project which contains a “Fluidic Muscle”. Most of the time this new invention get compared with a human muscle. So there was the idea to construct an object which is looking like a human body. And the best way to show the function of a “Fluidic Muscle” is to generate a construction which is able to press against a human arm. The major duty of the construction is going to be a representation on the BIPOL.

Objectives:
It is the target to generate a construction which is looking like a human body.
There are a few important points:

• The machine should be able to realize three different movements.
• The artificial body is rising because of the “Fluidic Muscle”
• The construction is able to press against a human arm in a duel.
• The computer is not only an interface to the user, it is also the controller.
• A National Instruments Controller is responsibel for the in- and output of the controller.
• The user is able to control the construction via computer.
• The savety should be one of the important points.

Project schedule:
• Construction scheme generated by CAD-System
• Interpretation and dimension regarding the forces and the geometrical measures
• Building the construction in the CAD system (3D construction + drafts for workshop)
• Job preparation and fabrication in the workshop of the school or partly in a company.
• Assembly and electronical installation
• Controller software design by LabView

Results:
The handing over from the construction to the school is on the 30. Mai 2008.

Usability:
The machine is a representation of the HTL Neufelden. It get used at the BIPOL and the day of open house at school.