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Im Bereich der Wartung von Hochspannungsnetzen in großer Höhe stellen manuelle Arbeiten unter Spannung seit jeher ein äußerst hohes Sicherheitsrisiko dar. In diesem Video zeigen wir eine wegweisende industrielle Spezialroboter-Anwendung: den Hochspannungsleitungs-Inspektionsroboter Gorilla MK1, entwickelt von der australischen Firma Transgrid.
Der Roboter übernimmt ein innovatives, vom NASA-Marsrover (Perseverance rover) inspiriertes Bogie-Fahrwerkssystem und nutzt leistungsstarke CubeMars RI80 Gelenkmotoren als zentrale Antriebseinheiten. Er kann sich autonom entlang von Hochspannungsleitungen bewegen, präzise klettern und verschiedene Leitungskomponenten problemlos überwinden. Dadurch werden Menschen vollständig von gefährlichen Arbeiten in großer Höhe unter Spannung entlastet.
Hochspannungsleitungen befinden sich typischerweise auf hohen Masten in abgelegenen Außenbereichen und sind extremen Umweltbedingungen ausgesetzt. Für Inspektionsroboter bedeutet das sichere Bewegen auf dünnen Leitungen eine große physische und technische Herausforderung:
Extreme Risiken bei Arbeiten in großer Höhe: Bei manuellen Inspektionen müssen Arbeiter an Hochspannungsleitungen in mehreren hundert Metern Höhe arbeiten. Das Risiko von Stromschlägen und Abstürzen ist äußerst hoch. Daher besteht ein dringender Bedarf, Menschen durch Robotersysteme zu ersetzen.
Komplexe Hindernisse an Leitungen: Auf Hochspannungsleitungen befinden sich verschiedene Hindernisse wie Schwingungsdämpfer, Klemmen und Aufhängungsarmaturen. Der Roboter kann diese nicht einfach „umgehen“, sondern benötigt die Fähigkeit, Hindernisse durch Übersteigen oder Überqueren der Leitung zu bewältigen.
Strenge Außen- und elektromagnetische Bedingungen: Das System muss auch unter starken elektromagnetischen Feldern, starkem Wind und extremen Temperaturschwankungen eine absolute Stabilität und Zuverlässigkeit gewährleisten. Ein Ausfall des Antriebssystems könnte zum Absturz des Roboters führen.
Um diese Herausforderungen zu lösen, integrierte das Transgrid-Team Raumfahrttechnologien in die Wartung von Stromnetzen und entwickelte für den Gorilla MK1 ein intelligentes Bogie-Fahrwerk auf Basis von CubeMars RI80 Motoren. Die wichtigsten Vorteile sind:
Perfekte Anpassung an das Bogie-System eines NASA-Marsrovers: Das größte Highlight des Gorilla MK1 ist die Übernahme des Rocker-Bogie-Fahrwerkskonzepts eines Marsrovers. Diese mechanische Struktur erfordert extrem flexible Gelenke sowie eine hohe Tragfähigkeit. Dank seiner kompakten Bauweise und hohen Drehmomentdichte lässt sich der CubeMars RI80 Motor optimal in die beweglichen Gelenke des Bogie-Systems integrieren. Dadurch können die Radmodule des Roboters ihre Position entsprechend der Leitungsform und der Hindernisgeometrie in Echtzeit automatisch anpassen und die Leitung sicher „umgreifen“ oder „überqueren“.
Industrielle Hochlastfähigkeit und maximale Zuverlässigkeit: Beim Überqueren schwerer Leitungskomponenten wie Schwingungsdämpfern muss der Roboter kurzfristig hohe Zugkräfte und Drehmomente erzeugen. Die RI80-Serie wurde speziell für anspruchsvolle industrielle Anwendungen entwickelt und bietet eine hervorragende Überlastfähigkeit sowie hohe mechanische Festigkeit. Selbst unter extremen Bedingungen wie vollständig belastetem Schwebebetrieb oder steilen Kletterpassagen liefert RI80 kontinuierlich eine stabile Leistung und verhindert ein Abrutschen oder einen Leistungsverlust des Roboters.
Störfestigkeit und präzise Positionssteuerung: In der Umgebung von Hochspannungsleitungen treten starke wechselnde elektromagnetische Felder auf. CubeMars RI80 Motoren verfügen über eine ausgezeichnete elektromagnetische Abschirmung und industrietaugliche Schutzmaßnahmen, wodurch eine stabile CAN-Kommunikation auch in stark gestörten Umgebungen gewährleistet wird. Durch integrierte hochauflösende Encoder und FOC-Regelalgorithmen erreicht RI80 eine Positionsgenauigkeit im Millimeterbereich und ermöglicht komplexe Hindernisüberwindungen in engen Leitungsbereichen.
In diesem Video können Sie die herausragende Leistung des mit CubeMars RI80 ausgestatteten Gorilla MK1 unter realen Hochspannungsleitungsbedingungen direkt erleben:
Extreme Hindernisüberwindung: Das Video zeigt, wie der Roboter mithilfe des Bogie-Systems komplexe Hindernisse wie Schwingungsdämpfer und Leitungsklemmen auf Hochspannungsleitungen problemlos überwindet.
Autonomes Fahren und Klettern: Der Roboter demonstriert seine stabile Bewegung auf stark geneigten Leitungen sowie seine leistungsfähige Greif- und Haltefähigkeit.
Reproduktion der Marsrover-Technologie: Anschaulich wird gezeigt, wie sich die Fahrwerksgelenke beim Auftreffen auf Hindernisse flexibel verformen – ähnlich einem Marsrover auf der Marsoberfläche – und dabei die Stabilität des gesamten Roboters erhalten.
Q1: Warum benötigen Hochspannungsleitungs-Inspektionsroboter ein marsroverähnliches Bogie-System?
A: Herkömmliche starre Fahrwerke können beim Überqueren von Hindernissen wie Schwingungsdämpfern leicht stecken bleiben oder ihre Stabilität verlieren. Durch die Nutzung eines aktiven Bogie-Systems nach dem Vorbild von Marsrovern können sich die Radmodule und Greifmechanismen des Roboters unabhängig bewegen, sich in Echtzeit an die Leitungskontur anpassen oder Hindernisse überwinden. Der CubeMars RI80 Motor ist dabei die zentrale Antriebskomponente, die dieser komplexen mechanischen Struktur die erforderliche Flexibilität und Antriebskraft verleiht.
Q2: Können industrielle CubeMars Motoren (z. B. die RI-Serie) in Hochspannungsfeldern und rauen Außenumgebungen eingesetzt werden?
A: Ja. Die industriellen Gelenkmodule von CubeMars wurden speziell unter Berücksichtigung der Anforderungen anspruchsvoller Spezialanwendungen entwickelt. Wir bieten Lösungen mit hohen Schutzklassen (optional IP65/IP67), verstärkter elektromagnetischer Abschirmung und erweitertem Betriebstemperaturbereich. Dadurch wird ein langfristig zuverlässiger Betrieb auch unter extremen Bedingungen wie starken elektromagnetischen Störungen, hoher Luftfeuchtigkeit und großen Temperaturschwankungen gewährleistet.
Ob Hochspannungsleitungsinspektion, Pipelineprüfung oder Spezialroboter für extreme Umgebungen wie große Höhen und Unterwasseranwendungen – CubeMars bietet zuverlässige, drehmomentstarke Antriebslösungen in Industriequalität.
[Mehr über die industriellen Gelenkmodule der CubeMars RI-Serie erfahren]
