Modellversuche zur Stabilität von Baumaschinen mit hohem Schwerpunkt

In Deutschland kommt es jährlich zu mehreren Umstürzen von Baumaschinen mit hohem Schwerpunkt. Die Ursachen sind meistens menschliches Fehlverhalten, aber auch Baugrundversagen durch Grund- oder Böschungsbruch. Dabei könnten angepasste Mess-, Steuer- und Regelungssysteme die Maschinenführer durch Warnungen oder Gegenmaßnahmen unterstützen, bei einem drohenden Umkippvorgang noch rechtzeitig gegenzusteuern. Um dieser Hypothese nachzugehen, ist im Rahmen von ersten Modelluntersuchungen ein mögliches Mess-, Steuer- und Regelungssystem an Modellen aus Lego Mindstorms implementiert und getestet worden.
Das untersuchte Modell, das einem Bohrgerät aus dem Spezialtiefbau nachempfunden ist, hat drei Bewegungsmöglichkeiten und kann selbst mit wenigen Sensoren und einem einfachen Mess-, Steuer- und Regelungssystem automatisch gefährliche Situationen erkennen und geeignete Gegenmaßnahmen einleiten. Damit wird die prinzipielle Funktionalität dieser Herangehensweise aufgezeigt, die im nächsten Schritt auf komplexere Systeme übertragen werden kann.

Model tests concerning the stability of construction machines with a high center of gravity.
There are multiple topplings of construction machines with high center of gravity each year, even if only Germany is considered. The reason is usually human failure, but also soil failure due to base failure and slope failure. An adjusted measurement and control system could support the machine operators with warnings or counter measures at the right time to prevent an impending toppling. To test this hypothesis, a possible measurement and control system has been implemented and tested within model tests on models made of Lego Mindstorms.
The investigated model, based on a drilling rig for special deep construction purposes, has three degrees of freedom and can autonomously recognize dangerous situations and initiate suitable counter-measures, even with only a few sensors and a simple measurement and control system. This demonstrates the functionality of this approach in principle, which can then be applied to more complex systems.