Mit SolidWorks den Roten Planeten entdecken

Analyse-Software COSMOS löst schwierige Entwicklungsaufgaben beim Roboterarm des NASA Mars Rovers "Spirit"
(PresseBox) (Unterhaching, ) Bereits der erste Auftritt des NASA Mars Rovers "Spirit" zeigte, dass die SolidWorks Analyse-Soft- ware COSMOS nicht nur seinem Namen nach weltalltauglich ist: problemlos und fehlerfrei fuhr der Roboterarm aus der Halterung und positionierte die Instrumente für die ersten Messungen auf dem Mars. Die Ingenieure von Alliance Spacesystems, kurz ASI, wurden bei der Entwicklung des "Spirit" Roboterarms vor eine schwierige Auf- gabe gestellt. Es galt das perfekte Gleichgewicht zwischen Festigkeit und möglichst geringem Gewicht zu berechnen, das für die Er- füllung der Marsmission erforderlich war. Gelöst wurde diese Aufgabe mit der Finiten Elemente Analyse-Software COSMOSWorks von SolidWorks, mit der die Konstruktion des Arms getestet wurde, bevor die Rakete die Reise zum Roten Planeten antrat.

Der Roboterarm ist einen Meter lang, wiegt 3,7 kg und verfügt
über fünf Stellmotoren mit Drehgelenken und einer Instrumen-
tenhalterung am Armende. Um seine Aufgaben, wie etwa das Bedienen
der Instrumente und das Sammeln von Proben, bei den starken Winden
und extremen Temperaturen der Marsatmosphäre ausführen zu
können, musste der Arm über ausreichende Masse und Festigkeit
verfügen. Andererseits musste er jedoch auch leicht und kompakt
sein, um den strengen Gewichts- und Raumbeschränkungen der NASA zu
entsprechen. Während der gesamten Entwicklungsphase testeten die
Ingenieure von ASI ihre Konstruktionen mit COSMOSWorks und konnten
dadurch Zeit und Kosten für den Bau physikalischer Prototypen
einsparen.

"Ohne COSMOS hätten wir unsere Konstruktion niemals in so
kurzer Zeit und so exakt optimieren können", sagt Jim Staats,
Chef-Ingenieur bei ASI. "Der Bau physikalischer Prototypen oder
die Verwendung einer äußerst komplizierten Anwendung, die nur
für speziell geschulte Analysten gedacht ist, hätte uns in
unserem Zeitplan zu sehr zurückgeworfen. COSMOS ist einfach zu
lernen, so dass alle am Konstruktionszyklus Beteiligten diese
Software verwenden konnten."

COSMOSWorks ist ein 3D-Analysetool für das virtuelle Testen von
Teilen und Baugruppen. Sie zeigt Ingenieuren das Verhalten ihrer
Konstruktionen als physische Objekte und prüft Faktoren wie
Materialspannung und Wärmeleitung. Die COSMOS Produktfamilie ist in die 3D-CAD-Software SolidWorks integriert, die bei Alliance Space-systems als primäres Konstruktionswerkzeug eingesetzt wird.

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