OZR opvangmandaat FWO SB - Stein Crispel: Een Innovatief Ontwerp van een Hoge Performante Oneindig Variable Transmissie met Energie Recuperatie Mogelijkheden

Een grote uitdaging in de ontwikkeling van actuatoren van onder andere robots van de toekomst is dat ze grote koppels moeten kunnen leveren. Dit een zo compact en licht mogelijk, terwijl de efficiëntie moet gemaximaliseerd worden.
Verbrandings- en elektrische motoren zijn grondig gekarakteriseerd en geoptimaliseerd de voorbije jaren en vormen een betrouwbare bron van mechanisch vermogen. Echter, deze motoren hebben geen constante efficiëntie voor alle combinaties van koppels en rotatiesnelheden. Inderdaad, voor sommige werkingspunten kan deze efficiëntie tot heel lage waarden zakken. Dit is voornamelijk het geval in de extremen van hun werkgebied: klein koppel en hoge snelheid, groot koppel en lage snelheid.
Desalniettemin zijn er veel toepassingen te vinden waar exact deze werkingsgebieden veel voorkomen.
Om de efficiëntie in deze extremen te verhogen wordt momenteel onder andere gebruik gemaakt van manuele en automatische transmissie systemen. Echter in sommige toepassingen is het aantal versnellingen niet voldoende, of de implementatie hiervan niet mogelijk en moet een ander overbrenging mechanisme gebruikt worden.
In het voorgestelde doctoraatsproject wordt een transmissie met een oneindig aantal versnellingen voorgesteld. Bovendien kan de output as stilstaan of zelfs omdraaien van richting zonder de richting en snelheid van de aandrijfas te wijzigen en dit zonder extra mechanismen te hoeven toevoegen. De nieuwigheid van dit project is het onderzoek naar een transmissie, gebaseerd op het principe van planetaire tandwielen, die grote overbrengingsverhoudingen kunnen behalen zonder te moeten compenseren op koppel en grootte.
In een later stadium van het project zullen mechanische energie opslag mechanismen aan de tandwielkast toegevoegd worden, om het energieverbruik van de actuator verder te verminderen. Verder zal er ook een controle algoritme onderzocht worden dat de gebruikte motoren aanstuurt zodat ook hier de energie-efficiënte gemaximaliseerd wordt.