Zweifachachse

Zweifachachse bezeichnet eine mechanische Anordnung, die zwei unabhängige Rotationsachsen umfasst. Sie ermöglicht die Orientierung eines Bauteils im Raum um zwei Freiheitsgrade, typischerweise durch zwei orthogonale Achsen. Im Vergleich zu Dreiachs-Systemen fehlen dem Aufbau eine Rotationsachse, wodurch sich die Orientierung nur eingeschränkt steuern lässt.

Konstruktion und Funktionsweise: Eine Zweiachsanordnung besteht aus zwei Rotationsachsen, Lagerflächen oder Gelenken, einem Verbindungsträger und meist Motoren oder manuellen Bedienungen zur Ansteuerung der Achsen. Sensoren wie Encoder oder Inertialsensoren liefern Rückmeldungen, die in einer Regelung genutzt werden, um die gewünschte Orientierung stabil oder zielgerichtet einzuhalten. In vielen Anwendungen erfolgt eine Koordination beider Achsen über eine Software- oder Regelungsebene.

Typische Anwendungsbereiche: In der Kamerabildstabilisierung finden sich Zweiachs-Gimbals, die Bewegungen um zwei Achsen (etwa Pan und Tilt) kompensieren. Zweiachsen-Verfolgungssysteme werden auch in der Solarthermie oder Antennentechnik eingesetzt, um eine Komponente entlang zweier Orientierungsachsen auf den Zielwinkel auszurichten. In der Robotik dienen Zweiachs-Gelenke als einfache Lösung für Roboterarme mit zwei Freiheitsgraden.

Vor- und Nachteile: Die Zweiachsanordnung bietet geringere mechanische Komplexität und oft niedrigere Kosten im Vergleich zu Systemen mit drei Achsen. Sie erlaubt jedoch keine vollständige Orientierung in alle drei Raumrichtungen und kann daher bei komplexeren Aufgaben weniger flexibel sein. Je nach Anwendung genügt sie oft als fokussierte, kosteneffiziente Lösung.

Siehe auch: Dreiachsachse, Gimbal, Kardan-Gelenk.