Digital Twin Of Knuckle Boom Crane

Abstract

I denne masteroppgaven har en digital tvilling av en miniatyrisert "knucle boom" kran blitt utviklet. En digital tvilling er en "finite element" (FE) modell av en fysisk gjenstand som gjennom FE-simuleringer basert på ekte data kan reprodusere gjenstandens oppførsel i sanntid.

For å fange kranens oppførsel har den blitt utstyrt med sensorer og et system for datainnsamling. Trådsensorer måler lengden på kranens aktuatorer og en enkoder montert på motoren som styrer baserotasjonen er brukt til å finne orienteringen til basen. Tre strekklapper er plassert på kranens øvre arm og målingene fra disse er brukt til å kalkulere den påførte belastningen på kranen.

I venteperioden for å få tilgang til kranen ble det også lagt inn arbeid i å utvikle programvare som vil hjelpe implementeringen av en digital tvilling til programvaren Digital Twin Cloud Software.

In this thesis, a digital twin of a miniaturised knuckle boom crane has been developed. A digital twin is a finite element (FE) model of a physical asset that through FE simulations based on real sensor data can replicate the assets behaviour in real-time.

To capture the behaviour of the crane it has been equipped with sensors and a data acquisition system. Wire sensors capture the length of the crane actuators and an encoder mounted on the motor controlling the base rotation is used to keep track of the angle of the base. Three strain gauges are mounted on the crane's upper arm and their output is used to calculate the applied load.

While waiting to get access to the crane an effort was also put into creating software that would aid in implementing the digital twin to the Digital Twin Cloud Software.