Die Kinnetek KNT3/4-Serie: 3DOF-Bewegungsplattformen für industrielle Tests und die Automobil-Forschung und -Entwicklung
Kurzfassung: Die Kinnetek KNT3/4P-Serie umfasst vollelektrische 3DOF-Bewegungsplattformen für industrielle Anwendungen wie Testen, Forschung und Entwicklung sowie professionelle Fahrsimulation. Die Serien sind in einer 3-Aktuator-Konfiguration (KNT3P, bis zu 1.200 kg) und einer 4-Aktuator-Konfiguration (KNT4P, bis zu 1.500 kg) erhältlich und bieten Aktualisierungsraten von 125–250 Hz, nahezu wartungsfreien Betrieb und vertikale Beschleunigungen bis zu 8 m/s². Das komplette System wiegt 80–100 kg und benötigt keine Hydraulikinfrastruktur.
Zwei technische Konfigurationen: KNT3P vs. KNT4P
Die Kinnetek 3DOF-Serie ist in zwei unterschiedlichen Strukturkonfigurationen ausgelegt, um Nutzlastkapazität, dynamisches Verhalten und Anlagenbeschränkungen in Einklang zu bringen.
KNT3P (3-Aktor)
KNT4P (4-Aktuator)Was sind 3DOF-Bewegungsplattformen und was genau bewegt sie?
Eine 3DOF-Bewegungsplattform bildet physikalische Bewegungen über drei unabhängige Freiheitsgrade nach. Diese drei Achsen decken die wichtigsten Bewegungsparameter für eine Vielzahl professioneller Anwendungen ab: NVH-Tests in der Automobilindustrie, industrielle Schwingungsprüfstände, Fahrsimulationen, Bahndynamik und Flugtraining. Ein 3DOF-System ist auch eine bewährte und sinnvolle Wahl für Hubschraubersimulationen, Flugtrainingsgeräte für Starrflüglersowie Turm- und Waffensystemtrainer, da die Bewegungsachsen Heben, Nicken und Rollen die erforderliche Bewegungsgenauigkeit ohne die zusätzlichen Kosten vollständiger Translationsachsen gewährleisten.
Die Kinnetek KNT3-Serie basiert auf einer Architektur vertikal montierter elektrischer Linearantriebe, die von Siemens SINAMICS AC-Servomotoren. Jeder Antrieb arbeitet in einem geschlossenen Regelkreis und empfängt Positions-, Geschwindigkeits- und Drehmomentbefehle mit Aktualisierungsraten zwischen 125 Hz und 250 Hz. Diese Architektur bietet eine Ansprechgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit, die hydraulische Rütteltische grundsätzlich nicht erreichen können.
Vertikale Translationsbewegung. Reproduziert Stöße auf der Fahrbahnoberfläche, Federungsaufprall und -rückfederung sowie vertikale Schwingungsprofile für Bauteilermüdungs- und NVH-Prüfungen.
Rotation um die Querachse. Simuliert Beschleunigungs- und Bremsbeginn, Anfahr- und Abfahrtswinkel bei der Geländedurchfahrt sowie Längslastverlagerung bei Fahrwerksdynamiktests.
Rotation um die Längsachse. Liefert Kurvenhinweise, Informationen zur seitlichen Lastverteilung und zu Querneigungswinkeln für Fahrsimulations- und Fahrzeughandhabungs-Forschungs- und Entwicklungszwecke.
Was sind die technischen Spezifikationen der Kinnetek 3DOF Motion Platforms-Serie?
Beide KNT3-Konfigurationen basieren auf einer gemeinsamen elektrischen und mechanischen Architektur. Alle Plattformen verwenden von Siemens SINAMICS , werden mit dem MotionDrive SDK ausgeliefert und sind in einem 6U 19-Zoll-Rack-Schaltschrank untergebracht, der in jeden Standard-Geräteraum passt. Das Systemgewicht von 80–100 kg ermöglicht die Bodeninstallation in den meisten Industrieanlagen ohne zusätzliche bauliche Verstärkung.
- Konfiguration 3/4 Montierte elektrische Linearantriebe
- Freiheitsgrade (3DOF): Heben · Nicken · Rollen
- Nutzlastkapazität bis zu 1.500 kg
- Huboptionen: 100 mm / 200 mm
- Vertikale Beschleunigung bis zu 8 m/s²
- Aktualisierungsrate 125–250 Hz
- Netzteil 3,0 kW · 200–240 V AC
- Systemgewicht 80–100 kg
- Steuerschrank 6U 19-Zoll-Rack
- Antriebssystem Siemens SINAMICS AC-Servomotoren
- Schnittstelle , MotionDrive SDK enthalten
- Sicherheitselektromagnetische Bremsen · Doppelte Notbremsung · Ausfallsicher
- Zertifizierung CE-Kennzeichnung · ISO 9001:2015
Welche Anwendungen unterstützt die KNT3-Plattformserie?
Die KNT3-Serie unterstützt ein breites Spektrum professioneller Anwendungen in den Bereichen Automobil, Industrie, Verteidigung und Luftfahrt. Ihr Anwendungsbereich ist umfangreicher als von den meisten Kunden erwartet: Der Bewegungsbereich für Heben, Nicken und Rollen ist ausreichend für Hubschraubersimulationen, Turm- und Waffensystemtrainer, Flugtrainingsgeräte sowie die häufiger genannten Anwendungsfälle in der Automobil- und Industriebranche.
Reproduktion von straßenbedingten Vibrationsprofilen für die Geräuschdämmung im Fahrgastraum, Sitzkomfortanalysen, Materialermüdungstests an Fahrwerksbuchsen und Klappergeräusche im Armaturenbrett. Der 3DOF-Vibrationskanal mit 30 Hz bildet hochfrequente Fahrbahnoberflächenstrukturen nach, die mit herkömmlichen Bewegungsplattformen nicht erfasst werden können.
Unter kontrollierter vertikaler Belastung werden die Geometrie der Aufhängung, das Verhalten von Federn und Dämpfern sowie die Radlastverteilung analysiert. Die Konfiguration mit vier Aktuatoren ermöglicht eine unabhängige Regelung an jeder Ecke der oberen Platte und gewährleistet so eine maximale Messisolation.
Elektronische Baugruppen, mechanische Komponenten, Strukturbauteile und Gehäuse werden reproduzierbaren Vibrationsprofilen unterzogen, um die Ermüdungs-, Stoß- und Dauerfestigkeit zu qualifizieren. Die Rückverfolgbarkeit nach ISO 9001 unterstützt die auditierbare Prüfdokumentation.
Liefert Bewegungsdaten für Heben, Nicken und Rollen für professionelle Fahrsimulatoren, die in der Motorsportforschung, im fortgeschrittenen Fahrertraining und in Entwicklungsprogrammen für Fahrerassistenzsysteme (ADAS) eingesetzt werden. Kompatibel mit branchenüblicher Simulationssoftware über das MotionDrive SDK.
Simulieren Sie die vertikale Dynamik von Schienenfahrzeugen, Bussen und Spezialfahrzeugen für die Fahrerschulung, die Fahrgastkomfortforschung und die Komponentenqualifizierung. Dank der kompakten Bauweise ist die Installation in bestehenden Laborumgebungen ohne bauliche Veränderungen möglich.
Liefert Bewegungshinweise für Nick-, Roll- und Hubbewegungen für Flugtrainingsgeräte, Hubschrauber-Trainer und die grundlegende Flugsimulation von Starrflüglern. 3DOF ist der etablierte Standard für Trainingsgeräte unterhalb der EASA-Klasse B und deckt die normale Fluglage, den Beginn von Flugmanövern und Vibrationshinweise ab. Die Integration mit X-Plane 12, Prepar3D und Microsoft Flight Simulator erfolgt direkt über das SDK.
Fahrzeugbewegungen werden für die Ausbildung von Richtschützen und Besatzungsmitgliedern auf Rad- und Kettenfahrzeugen simuliert. Nick- und Rollbewegungen simulieren die Geländefahrt, während Hubbewegungen Aufprall- und Geländeschwingungsprofile liefern. Eine bewährte, kostengünstige Alternative zu vollständigen 6DOF-Systemen für die Qualifizierung von Waffensystemen.
Die KNT3-Serie bietet leistungsstarke, immersive Bewegungssteuerung für Dark Rides, dynamische 4D-Theater und kommerzielle VR-Attraktionen. Sie zeichnet sich durch robuste Heave-, Pitch- und Roll-Signalgeber mit nahezu wartungsfreiem, geräuschlosem Betrieb und einer für den kontinuierlichen 24/7-Einsatz ausgelegten Struktur aus.
Wann ist eine 3DOF-Bewegungsplattform die richtige technische Entscheidung gegenüber einer vollständigen 6DOF-Stewart-Plattform?
Nicht jede Simulations- oder Testanwendung benötigt sechs Freiheitsgrade. Eine 3DOF-Plattform ist eine bewährte Lösung für Hubschraubersimulationen, Turmtrainer, Flugtrainingsgeräte, die Automobil-Forschung und -Entwicklung sowie industrielle Rütteltests. Die Frage ist nicht, ob 3DOF akzeptabel ist – Kinnetek hat bereits KNT3-basierte Plattformen an militärische Kunden und Betreiber von Flugtrainingsanlagen geliefert. Die Frage ist vielmehr, ob die spezifischen Bewegungsanforderungen der Anwendung über den Bereich von Heben, Nicken und Rollen hinausgehen. Ist dies nicht der Fall, führt die Spezifizierung eines 6DOF-Systems zu zusätzlichen Kosten, einem größeren Platzbedarf und einer komplexeren Integration, ohne einen Mehrwert zu bieten.
Wählen Sie 3DOF (KNT3-Serie), wenn die Anwendung Folgendes erfordert:
- Vertikale Dynamik: Vibrationen der Fahrbahnoberfläche, Federungsschwingungen, Bauteilermüdung unter Hubbelastung
- Hebe-, Nick- und Rollsignale: Hubschraubersimulation, FTD-Training für Starrflügler, Turm- und Besatzungstrainer
- NVH-Analyse mit hochfrequenter Straßentexturwiedergabe
- Industrieschüttler und Dauerfestigkeitsprüfung auf kleinem Labormaßstab
- Messung der Eckgewichte des Chassis unter kontrollierter vertikaler Belastung
- Einsatzszenarien, bei denen die Nutzlast unter 1.500 kg liegt und seitliche Translationshinweise für das Trainingsziel nicht erforderlich sind
Wählen Sie 6DOF (KNT6-Serie), wenn die Anwendung Folgendes erfordert:
- Vollständige translatorische und rotatorische Signale gleichzeitig: Vorwärtsbewegung, Seitwärtsbewegung, Heben, Rollen, Nicken und Gieren
- Flugsimulation auf EASA Level B+ FFS-Niveau oder FAA Part 60-Äquivalent
- Militärische Besatzungstrainer, bei denen der Beginn der Querbeschleunigung während eines Manövers Teil der Trainingsanforderung ist
- Maritime Simulation mit welleninduzierter Schwankung kombiniert mit Stampfen und Nicken
- Nutzlast über 1.500 kg oder Hubanforderungen über 200 mm
Bei Kinnetek zeichnet sich unser Engagement durch beratende Ingenieursleistungen aus: Wir spezifizieren die exakte Architektur, die optimal auf Ihre Betriebsdynamik abgestimmt ist. Sollte die technische Analyse eine 3DOF-Konfiguration bestätigen, ist dies unsere verbindliche Empfehlung. Erfordert der simulierte Bewegungsbereich hingegen eine 6DOF-Stewart-Plattform, liefern wir Ihnen eine umfassende technische Begründung. Jedes Projekt beginnt mit einer gründlichen technischen Beratung, um den tatsächlichen Umfang und die kinematischen Anforderungen Ihrer Anwendung zu ermitteln.
Welche Softwareumgebungen und SDKs sind mit der KNT3-Serie kompatibel?
Die KNT3-Serie wird mit dem MotionDrive SDK, dem gleichen Echtzeit-Kommunikationsprotokoll, das in der gesamten Kinnetek-Produktpalette verwendet wird. Das SDK kommuniziert über UDP via Standard-Ethernet mit Aktualisierungsraten, die dem Servoregelkreis der Plattform entsprechen (125–250 Hz). Jede Simulations- oder Testumgebung, die Drei-Achsen-Bewegungsbefehle über ein lokales Netzwerk ausgeben kann, lässt sich ohne zusätzliche Hardware in die KNT3-Serie integrieren.
- Fahrsimulation: Proprietäre Simulatorsoftware, rFactor Pro, benutzerdefinierte Fahrzeugdynamikumgebungen
- Flugsimulation: X-Plane 12, Prepar3D, Microsoft Flight Simulator, benutzerdefinierte FTD-Umgebungen
- Echtzeit-Engines: Unreal Engine 5, Unity, benutzerdefinierte C++- oder Python-Integration über SDK
- Automobil-Forschung und -Entwicklung: Kundenspezifische Testsequenzer und Datenerfassungssysteme über Ethernet-Befehlsschnittstelle
- Industrielle Prüfung: Jede Umgebung, die Schwingungsprofile generieren und Positionsbefehle über UDP ausgeben kann.
Der Schaltschrank (6 HE, 19-Zoll-Rack) beherbergt die Siemens SINAMICS Antriebsmodule, die Sicherheits-SPS und die Netzwerkschnittstelle in einem geschlossenen Gehäuse. Für die Integration in ein bestehendes Labor sind lediglich eine direkte Ethernet-Verbindung und die SDK-Konfiguration erforderlich. Es wird kein proprietärer Feldbus, kein kundenspezifischer Kabelbaum und keine Abhängigkeit von einer bestimmten Workstation-Architektur benötigt.
Häufig gestellte Fragen: KNT3-Serie 3DOF-Plattformen
Besitzt die KNT4P 4-Aktuator-Plattform vier Freiheitsgrade?
Nein. Sowohl KNT3P als auch KNT4P sind 3DOF-Plattformen: Sie erzeugen Bewegungen in Heben, Nicken und Rollen. Der vierte Aktuator in der KNT4P-Konfiguration erhöht die Nutzlast von 1200 kg auf 1500 kg.
Welche Nutzlastkonfigurationen unterstützt die KNT3-Serie?
Der KNT3P (3-Aktuator) unterstützt Nutzlasten bis zu 1.200 kg. Der KNT4P (4-Aktuator) unterstützt Nutzlasten bis zu 1.500 kg. Beide Konfigurationen sind mit 100 mm und 200 mm Hub erhältlich. Für Anwendungen über 1.500 kg oder mit einem Hub über 200 mm ist die 6DOF-Plattform der KNT6-Serie die richtige Wahl. Das Ingenieurteam von Kinnetek prüft jedes Projekt individuell, um die optimale Konfiguration zu ermitteln.
Ist die KNT3-Serie mit NVH-Testprofilen und Datenerfassungssystemen kompatibel?
Ja. Die 4-Aktuator-Konfiguration KNT4P wurde speziell für NVH-Tests entwickelt. Der 30-Hz-Vibrationskanal bildet Fahrbahnoberflächen und Mikrovibrationsprofile nach, die mit herkömmlichen Bewegungsplattformen nicht reproduziert werden können. Die Plattform lässt sich von jeder Datenerfassungs- oder Testsequenzierungsumgebung aus steuern, die UDP-Positionsbefehle generiert. Alle Aktuatorpositionen und Befehlsantworten können in Echtzeit zur Testdokumentation protokolliert werden.
Welche Installationsvoraussetzungen gelten für eine KNT3-Plattform in einem bestehenden Labor?
Die KNT3-Serie zeichnet sich durch minimalen Installationsaufwand aus. Dank eines Systemgewichts von 80–100 kg ist bei Standard-Industrieböden keine strukturelle Verstärkung erforderlich. Der 6U 19-Zoll-Rack-Steuerschrank passt in jedes Standard-Geräterack oder Standgehäuse. Der Leistungsbedarf beträgt 3,0–5,0 kW bei 200–240 V AC, einphasig. Die Integration in das Hostsystem erfolgt über eine Ethernet-Verbindung. Kinnetek bietet im Rahmen der Lieferung die Inbetriebnahme vor Ort, Unterstützung bei der SDK-Integration und Bedienerschulungen an.
Über welche Zertifizierungen verfügt die KNT3-Serie?
Alle Kinnetek KNT3-Plattformen sind CE-zertifiziert und werden nach dem Qualitätsmanagementstandard ISO 9001:2015 gefertigt. Jede Plattform verfügt serienmäßig über ausfallsicheren Betrieb, elektromagnetische Bremsen und ein doppeltes Not-Aus-System. Siemens SINAMICS- Antriebe und AC-Servomotoren gewährleisten weltweite Ersatzteilverfügbarkeit und industrielle Zuverlässigkeit, die durch den Siemens-Zertifizierungsprozess unabhängig bestätigt wurde.
Finden Sie die richtige Konfiguration für Ihre Anwendung
Schildern Sie uns Ihre Nutzlast, Ihr Testprofil und Ihre Anwendung. Unser Ingenieurteam ermittelt die passende Plattform für Ihr Projekt – sei es der KNT3P mit 3 Aktuatoren, der KNT4P mit 4 Aktuatoren oder die komplette KNT6-Serie. Wir empfehlen Ihnen stets die Lösung, die Ihren Anforderungen entspricht, nicht das Produkt mit den höchsten Spezifikationen.
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