Zeitoptimaler Mastaufbau einer mobilen Autobetonpumpe unter NebenbedingungenTime-optimal unfolding of a mobile truck-mounted concrete pump under constraints

Aufgrund der Möglichkeit mit nur einer Maschine Beton gezielt über weite Strecken zu befördern, sind auf Baustellen häufig mobile Autobetonpumpen im Einsatz. Der Mastaufbau dieser Großraummanipulatoren wird derzeit manuell von einem Maschinisten durchgeführt, der aufgrund der hohen Reichweiten und Sicherheitsabstände die Gelenke tendenziell sequenziell bedient. Wegen des geringen Platzangebots auf Baustellen können platzsparende Teilabstützungen verwendet werden, bei denen zur Gewährleistung der Standsicherheit derzeit fest vorgegebene und langsame Ausfaltphasen vom Maschinisten zu befolgen sind. Die manuelle Bedienung und die vorgegebenen Ausfaltphasen führen dazu, dass der Ausfaltvorgang des Masts aktuell ungefähr 39%\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$39\,\%$$\end{document} der Aufbauphase einnimmt. Im vorliegenden Beitrag wird zur Reduzierung der Ausfaltzeit eine modellprädiktive Regelung für den automatisierten und zeitoptimalen Mastaufbau einer mobilen Autobetonpumpe unter den Nebenbedingungen der Standsicherheit, Volumenstrombeschränkungen und Vermeidung von Selbstkollisionen realisiert. Durch die Analyse simulierter Ausfaltvorgänge in verschiedene Zielkonfigurationen und den Vergleich zu manuellen Ausfaltungen werden der modellprädiktive Regler verifiziert und das zunächst theoretische Einsparpotential des automatisierten Mastaufbaus aufgezeigt.