Zur automatisierten Beschriftung größerer Flächen, wie z.B. Tafeln oder Werbeflächen gibt es derzeit nicht viele Systeme, die nutzerfreundlich gestaltet sind. Die meisten der verfügbaren Plotter bestehen aus einer simplen X/Y-Mechanik, auf welcher ein absenkbarer Stift eingespannt wird. Diese Modelle haben Nachteile:

-Die Mechanik ist starr -> Der Arbeitsbereich ist fest definiert und kann nicht angepasst werden

-Die Maschinen sind schwer -> Durch Führungen und starre Rahmen steigt das Gewicht

-Durch den Aufbau ist eine gewisse Skalierbarkeit gegeben, bei sehr großen Arbeitsbereichen ist ein starrer Rahmen aber unpraktisch

-Die Maschine ist meist fest mit dem Zeichenbereich verbunden

-Ein sichtbarer Rahmen ist bspw. bei Schaufenstern oder Kunstprojekten nicht unbedingt gewollt

Abstract:

Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit war es, die Mechanik eines Seilroboters zur Beschriftung von Oberflächen zu erstellen. Des Weiteren sollte diese Mechanik mit allen notwendigen Elektronik- und Softwarekomponenten ausgestattet und abschließend in Betrieb genommen werden. Weiteres Ziel der Arbeit war es, den Seilroboter derart zu gestalten, dass er von interessierten Personen einfach in einer Hobbywerkstatt mithilfe eines 3D-Druckers nachgebaut werden kann.

Hierzu wurde nach eingehender Analyse der vorhandenen Systeme das Konzept eines modular aufgebauten und skalierbaren Seilroboters entwickelt und umgesetzt. Dieser Roboter kann durch Klemmen an einer beliebigen Oberfläche befestigt werden und diese mit einem beliebigen Werkzeug (Stift, Kreide, Pinsel, etc.) bemalen bzw. beschriften. Die Einfachheit der Anwendung bei gleichzeitiger Skalierbarkeit übertrifft dabei die bereits vorhandenen Systeme.

Durch die Modularität kann der Roboter nicht nur als Plotter verwendet werden. Weitere Anwendungsbereiche umfassen zum Beispiel die Inspektion von Fassaden mit einer Kamera und die Verwendung des Roboters als Verfahrsystem für einen Robotergreifer.

Diese Bachelorarbeit ist somit sowohl für Lehrende und Studierende interessant, die sich mit Robotik, Kinematik und Maschinensteuerung befassen, als auch für eine Reihe weiterer potenzieller Anwender: Künstler, Maler, Werbeindustrie und Restaurants (Menütafelbeschriftung) könnten den Seilroboter für ihre Zwecke nutzen.

English Abstract:

The aim of this thesis was to design the mechanics of a cable robot for plotting on surfaces. Furthermore, the mechanics were to be equipped with the necessary electronics and software components and ultimately be put into operational state. One design goal was to construct the robot in a way, so it can easily be reproduced by interested people in a hobby workshop with the help of a cheap 3D-printer.

A drought of a modular and scalable cable robot was developed after the detailed analysis of the systems currently available. Based on the draught, the robot was designed and built. The robot can be fastened to any surface using the inbuilt clamps and it can plot/paint on this surface with any provided tool (pencil, chalk, paintbrush, etc.). The simplicity of usage and the scalability excels the available systems.

Due to its modularity, the robot cannot only be used as a plotter. Other ranges of application include the inspection of facades with a camera and the usage of the robot as a drive system for robot grippers.

Therefore, this work may be of interest for teachers and students dealing with robotics and kinematics, as well as for other users which could be: artists, painters, advertising industry and restaurants (writing on menu boards), all of which could use this robot for their purposes.