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Einsatz von Smart Materials für Roboterapplikationen - eine Vision?

Vortrag auf dem VEMAS-Anwenderworkshop "Roboterlösungen für die industrielle Produktion", 10. Mai 2016, Oppach
 
: Bucht, Andre

:
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MD5 Fingerprint: 028c5f5f638b8fc0b902defa5f61b73c
Created on: 22.6.2016


2016, 18 Folien
Anwenderworkshop "Roboterlösungen für die industrielle Produktion" <2016, Oppach>
German
Presentation, Electronic Publication
Fraunhofer IWU ()
Adaptronik; Smart Materials; Robotik; Formgedächtnislegierungen; Piezokeramik

Abstract
Smart Materials sind Werkstoffe, die aufgrund von Koppelmechanismen in der Lage sind, Energien auf Werkstoffebene wandeln. Sensoren und Aktoren können damit meist sehr einfach und robust aufgebaut werden. Eine Integration die Struktur bzw. in den Kraftfluss, ist in den meisten Fällen möglich. Aufgrund der Vielfältigkeit der verfügbaren Werkstoffe ergeben sich unterschiedlichste Einsatzszenarien. Der Beitrag zeigt Beispiele für solche neuartigen Aktoren und Sensoren auf und verdeutlicht so das entstehende Potential.
Piezokeramiken reagieren mit einer Formänderung auf das Anlegen eines elektrischen Feldes. Sie werden bereits seit geraumer Zeit als sehr präzise und kraftvolle Aktorik, z.B. für die Dosierung der Einspritzmenge in Verbrennungsmotoren, eingesetzt. Im Bereich der Robotik bieten sie Potential als hochdynamische und hochpräzise Zusatzaktorik. So bieten Sie zum Beispiel einen Ansatz zur Flexibilisierung von Spannvorrichtungen im Karosseriebau. Aufgrund ihres einfachen Aufbaus ist auch die Integration in tragende Strukturen möglich. Am Beispiel der Reduktion der Schwingungen in der Strebe einer Parallelkinematik wird dies verdeutlicht.
Thermische Formgedächtnislegierungen sind Metalle, die auf eine Erwärmung mit einer Form-änderung reagieren. In Form von elektrisch beheizten Drähten hat sich diese Technologie z.B. für Ventilantriebe inzwischen industriell durchgesetzt. Die dabei benutzte Kontraktion eines Drahtes ähnelt dem Wirkprinzip menschlicher Muskeln, was den Entwurf bionisch inspirierter Roboter ermöglicht. Der Vortrag zeigt am Beispiel eines Greifers den aktuellen Stand der Forschung auf und geht auf die derzeit verfolgten Ansätze zur Entwicklung inhärent nachgiebiger Roboter ein.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-395992.html

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