Algemeen

Meedenkend wiel voor rolstoel en steekwagen

Uni Saarland meedenkend wiel
Professor Matthias Nienhaus en zijn team ontwikkelden een nieuwe methode om wielen zonder extra sensoren zelf te laten bepalen wanneer ze een duwtje moeten geven (foto: Oliver Dietze).

Onderzoekers van de Universität des Saarlandes presenteren op de Hannover Messe wielen die zonder extra sensoren zelf weten wanneer ze voor een duwtje moeten zorgen, en dat ook nog in teamverband doen. De wetenschappers zoeken in Hannover (hal 2, stand B46) partners om hun meedenkend wiel naar de praktijk te brengen.

Wie wel eens een wasmachine op een steekkar heeft vervoerd, zou graag beschikken over een onzichtbare kracht die helpt met draaien of duwen. Een kracht die helpt het evenwicht te bewaren en schuiven en trekken gemakkelijk maakt. De wielen met de aandrijftechniek uit Saarbrücken merken wanneer de steekkar links of rechts meer wordt belast en hoe hun eigen positie daarbij verandert.

Aan de hand van data die tijdens het draaien afkomstig zijn uit de kleine elektromotoren in het wiel zelf, weet het systeem hoe de wielen staan en met welke kracht de aandrijvingen draaien. Alleen aan de hand van data die het draaien in de motor in de wielen opleveren, kan het wiel gericht worden aangestuurd. Er zijn verder geen verder sensoren voor nodig.

De nieuwe techniek kan overal worden gebruikt waar ondersteuning wordt gevraagd bij trekken, schuiven of rijden. Dat kan variëren van rollator en rolstoel via steek- en kruiwagen tot en met het winkelwagentje.

Meedenkend wiel

Prof. Matthias Nienhaus en zijn team aan de Universität des Saarlandes hebben zich gespecialiseerd in intelligente motoren, die zonder sensoren zelf meetdata leveren. Ze maken van de motor zelf een sensor en ontwikkelen daarmee een nieuw soort sensoren. Volgens Nienhaus is dat een goedkope en tegelijkertijd krachtige methode.

De wetenschappers onderzoeken in meerdere projecten hoe ze zoveel mogelijk data uit elektromotoren kunnen halen, data die ze vervolgens gebruiken om de aandrijvingen efficiënt aan te sturen. Maar ze kunnen zo ook bewaken of de motor zonder storingen of slijtage probleemloos functioneert.

Zo lezen de onderzoekers bijvoorbeeld uit hoe het elektromagnetisch veld op bepaalde punten binnen in de motor is verdeeld en hoe dit veld tijdens gebruik verandert. Ze hebben hiervoor een nieuwe methode ontwikkeld (en daarop octrooi aangevraagd) die data uit de motor nog zinvoller maken en verstorende effecten zoals ruis uitfilteren.

Op de Hannover Messe demonstreren de ingenieurs hun methode onder andere aan de hand van een installatie met meerdere wielen. Ingebouwd in wielen maakt de nieuwe techniek het mogelijk een willekeurig aantal wielen afzonderlijk aan te sturen en daarmee ook willekeurig veel wielen te laten samenwerken. Dit gebeurt automatisch met behulp van een minuscule microcontroller. De elektronica berekent aan de hand van de data uit de afzonderlijke wielmotoren óf, wanneer en met welk vermogen de motoren moeten inschakelen.

Meetdata

De aandrijftechnici hebben hiertoe onderzocht welke motortoestand met welke meetwaarden samenhangt, welke meetwaarde bij het draaien van het wiel hoe verandert. Hoe meer data ze over de wielmotor kennen, des te efficiënter kunnen ze die aansturen. Ze identificeren uit de hoeveelheid data het relevante signaal dat bij bepaalde veranderingen optreedt.

Voor de verschillende toestanden van de motor ontwikkelen ze mathematische modellen. Verandert het signaal, dan kan de besturing van het systeem deze relateren aan een situatie en razendsnel met overeenkomstig geprogrammeerde commando’s reageren. Via een bussysteem kunnen meerdere wielen met de betreffende motor samenwerken.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven