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Mathematische Modellbildung zur Befahrbarkeitssimulation einer mobilen Tiefsee-Arbeitsmaschine

  • Die Forderung nach dem systematischen Gewinnen von Tiefsee-Erzen, wie beispielsweise Manganknollen, mit selbstfahrenden Arbeitsmaschinen führt auf das schwierige Problem der Befahrbarkeit (Traffikabilität) des Tiefseebodens. Im vorliegenden Beitrag wird ein mathematisches Modell zur Befahrbarkeitssimulation einer ferngesteuerten Sammelmaschine vorgestellt. Am Beispiel eines, als Konstruktionsentwurf spezifizierten, aktiven Manganknollenkollektors im großtechnischen Maßstab werden die Modellannahmen und Voraussetzungen für den zugrundeliegenden Tiefseeboden, das Fahrwerk und die betrachteten Betriebszustände und Lastsituationen beschrieben. Mit Hilfe eines koordinatentransformierten Kräftesystems werden die Wechselbeziehungen zwischen Tiefseeboden und einem Vierraupen-Fahrwerk in einem Algorithmus zusammengefaßt. Als Anwendungsbeispiele werden mittels EDV-Programmierung interessierende Betriebszustände und Lastsituationen simuliert. Abschließend werden weitere Modellvarianten aufgezeigt.
  • The demand for a systematic mining of deep-sea ores, as for instance manganese nodules, by means of self-propelled underwater manipulators, leads to the difficult problem of the trafficability of the deep-sea floor. This article introduces a mathematical model for simulating the trafficability of a remote-controlled collector. The example of a specified active collector for large-scale mining manganese nodules, will serve to illustrate and explain the hypotheses and assumptions at the basic of this model, i.e. as concerns the soft-soil mobility, the vehicular propulsion system and the caterpillar tracks, as weil as the operating situations. By means of a system of forces which has been transformed into a system of coordinates, the interrelations between the deep-sea bed and the four caterpillar tracks will be summed up in an algorithm. The most interesting working and operating situations will then be tested during a computer-controlled simulation. Finally it will be shown that there are further possible variants of the introduced model.

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Metadaten
Document Type:Article
Language:German
Author:Paul R. MelcherORCiD
Title translated (English):A mathematical model for the simulation of the trafficability of a mobil deep-sea mining vehicle
Parent Title (German):Robotersysteme
Volume:4
Issue:4
Number of pages:14
First Page:209
Last Page:222
ISSN:0178-0026
URN:urn:nbn:de:hbz:1044-opus-63903
Publisher:Springer
Place of publication:Berlin, Heidelberg
Publishing Institution:Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
Publication year:1988
Copyright:© Springer-Verlag 1988
Dewey Decimal Classification (DDC):6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Entry in this database:2022/09/01
Licence (Multiple languages):License LogoIn Copyright (Urheberrechtsschutz)