FESTO + Uczelnie: Manipulator pomiarowy do tunelu aerodynamicznego /Politechnika Rzeszowska/

Politechnika Rzeszowska Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Dr inż. Zygmunt Szczerba; Paweł Wróbel; Paweł Szimanek

Realizowany na Wydziale Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej, przez studentów kierunku Robotyka – Pawła Wróbla oraz Pawła Szimanka – projekt manipulatora możliwy jest dzięki życzliwości firmy FESTO. Nie jest to jedyny projekt realizowany na podzespołach tej firmy.

Manipulator ten ma szczególne przeznaczenie – służy do pozycjonowania sond pomiarowych w przestrzeni pomiarowej tunelu aerodynamicznego. Tunel aerodynamiczny jest podstawowym narzędziem badawczym w zagadnieniach przepływowych w różnych dyscyplinach nauki, a w szczególności w lotnictwie.

Na targach AUTOMATICON 2010 ze względów technicznych przedstawiony był manipulator z atrapą części zasadniczej tunelu czyli przestrzeni pomiarowej. Wraz z tunelem stanowi dedykowane stanowisko do bardzo precyzyjnych badań warstwy przyściennej, do pomiarów różnych profili prędkości. Służy także do kalibracji różnych sond pomiarowych prędkości i ciśnienia, a w tym wielokierunkowych sond termoanemometrycznych oraz ciśnieniowych.

Zadaniem manipulatora jest w zależności od zadania przemieszczanie sond po określonych trajektoriach w przestrzeni, w czasie którego system dokonuje szeregu odczytów parametru mierzonego, z jednoczesną obróbką i rejestracją wartości wynikowych. Tak skonstruowany eksperyment pozwala na ogromne skrócenie procesu pomiarowego z wymiaru godzinowego na skalę sekundową. Gwarantuje to zdecydowane zmniejszenie niepewności pomiarowej eksperymentu.

Dwie osie poziome w manipulatorze zostały zaprojektowane w oparciu o napędy FESTO ELGR natomiast oś pionowa w oparciu o siłownik śrubowy DMES. Opcjonalnie w zależności od rodzaju badania oś pionowa wyposażana jest w siłownik rotujący. Do napędu poszczególnych osi XYZ zastosowano inteligentne silniki MTR-DCI.

Sterowanie jak i obsługę części pomiarowej zrealizowano w oparciu o modułowy system pomiarowy daqbook 2001, konfigurowany w zależności od zagadnienia pomiarowego. Do sterowania napędami wykorzystane są dwukierunkowe porty cyfrowe systemu, natomiast część pomiarową zabezpieczają najczęściej moduły analogowe.

Algorytm sterowania – w tym cała obsługa sprzętowa, gromadzenie danych, analiza i grafika – wszystko w czasie rzeczywistym zostało zrealizowane przy pomocy oprogramowania DasyLab. Opiekunem całego projektu jest dr inż. Zygmunt Szczerba, natomiast części przepływowej – dr inż. Marek Szumski.

Manipulator jest w dalszym ciągu rozwijany szczególnie w części programowej.

Kontakt z osobami prowadzącymi projekt:

dr inż. Zygmunt Szczerba; tel: (17) 86 51 502; e-mail: zygszcze@prz.edu.pl
dr inż. Marek Szumski; tel: (17) 96 51 647; e-mail: szumarek@prz.edu.pl

Paweł Wróbel; tel 781 869 303; e-mail: pablooooo21@gmail.com
Paweł Szimanek; tel: 500 449 494; e-mail: paul_atryda@poczta.fm

__________________________________________________________________________

http://portal.prz.edu.pl/ – strona główna Politechniki Rzeszowskiej
http://wbmil.portal.prz.edu.pl/ – strona Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa na którym realizowany jest projekt
http://www.prz.rzeszow.pl/mech/KMechRobot/www.htm – strona Katedry Mechaniki Stosowanej i Robotyki
http://www.prz.rzeszow.pl/mech/ZMPiA/index.htm – strona Zakładu Mechaniki Płynów i Aerodynamiki

__________________________________________________________________________

Grafiki:
1 – Tunel aerodynamiczny z zainstalowanym manipulatorem;
K – konfuzor, D – dyfuzor, M – manipulator, S – sonda pomiarowa w przestrzeni pomiarowej

2 – Rurka Pitota

3-4 – Rzeczywisty widok tunelu aerodynamicznego prezentowanego na Targach Automaticon

5-9 – Widoki elementów manipulatora

Źródło: Politechnika Rzeszowska Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa