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Blei-Akkus

Akkumulatoren auf Basis von Blei sind immer noch die am weitesten verbreitete Energiequelle für mobile Roboter. Anders als herkömmliche Autobatterien enthalten die in Neobotix-Robotern verwendeten Akkus jedoch keine reine Säure als Elektrolyt, sondern binden diese in einem speziellen Vlies. Dadurch sind die Akkus auslaufsicher und lageunabhängig und können bedenkenlos gelagert, transportiert und getauscht werden.

Ein weiterer Vorteil betrifft vor allem Anwender im Ausland und in Übersee, aber auch Forscher, die mit dem Roboter an verschiedenen internationalen Wettkämpfen teilnehmen wollen. Diese Art der Blei-Akkus ist nämlich völlig transportsicher und kann ohne besondere Sicherheitsmaßnahmen im Flugzeug transportiert werden. Sie muss lediglich elektrisch vom System getrennt werden.

Lithium-Ionen-Akkus

Lithium-Ionen-Akkus besitzen eine deutlich höhere Energiedichte als Blei-Akkus, bieten also die Möglichkeit, bei gleichem Energievorrat sowohl Bauraum als auch Gewicht zu sparen. Allerdings besitzen sie auch einige wesentliche Nachteile.

Da Lithium sehr reaktiv ist, ist ein relativ hoher technischer Aufwand erforderlich, um einen zuverlässigen und vor allem betriebssicheren Akku zu konstruieren. Die zum Beispiel für den omnidirektionalen Roboter MPO-700 optional erhältlichen Lithium-Ionen-Akkus besitzen ein stabiles Metallgehäuse, eine interne Zellenüberwachung mit Ladungssteuerung und ein integriertes Starkstromrelais zum sicheren „Abschalten“ des Akkus. Beim Transport der Akkus müssen aber in jedem Falle die entsprechenden Gefahrgutbestimmungen beachtet werden.

Mittlerweile gibt es einige interessante Alternativen zu klassischen Lithium-Ionen-Akkus, die weiterhin auf Lithium als Energieträger setzen, aber durch andere Kathodenmaterialien und Trägermedien die Betriebssicherheit verbessern.

DC/DC-Wandler

Mit Hilfe von DC/DC-Wandlern werden an Bord von Roboterfahrzeugen die verschiedenen Hilfsspannungen, meist 5V, 12V und 24V, bereitgestellt. Außerdem kann so auch die Batteriespannung, die bei 24V-Systemen beispielsweise von 22V (Schutzabschaltung) bis ca. 27V (Ladespannung) reicht, für empfindlichere Elektronikkomponenten mit engem Eingangsbereich nutzbar gemacht werden.

Prinzipiell können bei Bedarf fast alle Anforderungen an die Spannungsversorgung erfüllt werden. Allerdings ist dabei zu beachten, dass alle Ströme letztendlich aus der Fahrzeugbatterie kommen müssen. Beim Einsatz von sehr vielen Zusatzkomponenten kann es deshalb passieren, dass alle einzelnen Zuleitungen und Wandler zwar völlig unkritisch belastet werden, der Gesamtstrom aus der Batterie und durch den Hauptverteiler aber sehr hoch wird. In diesem Fall muss die elektrische Installation des mobilen Roboters entsprechend angepasst werden.

Wechselspannung

Bei einigen Robotern, vor allem dem großen mobilen Industrieroboter MM-800 ist ein Wechselrichter bereits integriert oder kann optional eingesetzt werden, damit auch bei kabellosem Betrieb 230V Wechselspannung an Bord zur Verfügung steht. Dann können, neben den Hochleistungsantrieben des Roboterarmes, zum Beispiel auch normale Videokameras oder Projektoren direkt betrieben werden.

Theoretisch ist sogar der Einbau eines Dreiphasen-Wechselrichters möglich, der 400V-Drehstrom bereitstellt. Diese Wechselrichter sind jedoch prinzipbedingt meist mehr als dreimal so groß wie Einphasen-Wechselrichter und lassen sich deshalb bisher kaum integrieren.