Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Feinfühlige Roboter

02.04.2009
In Produktionshallen sind Roboter alltäglich. Allerdings arbeiten sie bisher in geschützen Bereichen, um Menschen durch ihre Bewegungen nicht zu gefährden. Ein kostengünstiger, robuster Kraftsensor macht den Roboter nun sensibel für eventuelle Kollisionen.

Der Arm des Industrieroboters nähert sich unaufhaltsam dem Mitarbeiter. In seine Arbeit vertieft, bemerkt dieser es jedoch nicht – eine brenzlige Situation. Doch kaum berührt der Roboter den Menschen leicht, zieht sich der stählerne Arm zurück.


Diese Vision könnte bald Realität werden: mit einem kostengünstigen Kraft- und Drehmomentsensor, den Forscher am Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT in Itzehoe entwickelt haben. Er sitzt am äußeren Gelenk des Roboterarms: Aufgeklebt auf einer Stahlplatte, dem Transducer, lässt er sich zwischen Arm und Greifer schrauben.

»Wir erwarten, dass unsere Sensoren bei entsprechender Massenproduktion deutlich günstiger sind als herkömmliche Kraftsensoren. Daher eignen sie sich für einen breiten Einsatz«, sagt Jörg Eichholz, Abteilungsleiter am ISIT. Mit den Sensoren bestückt, wären die technischen Gehilfen sicher genug, um den Arbeitsplatz mit ihren menschlichen Kollegen zu teilen. Bisher ist dies aus Sicherheitsgründen nicht erlaubt.

Der Sensor misst die Kräfte und Drehmomente, die der Roboterarm ausübt. »Er funktioniert ähnlich wie ein Dehnungsmessstreifen: Dessen Kernstück ist ein langer Draht, durch den elektrischer Strom fließt. Dehnt sich der Draht, wird er länger und dünner – der Widerstand steigt, es fließt also weniger Strom«, sagt Eichholz. »Unser Sensor ist aus einem einzigen quadratischen Stück Silizium gefertigt. An jeder Seite haben wir Brücken eingearbeitet, auf denen sich elektrische Widerstände befinden.« Stößt der Roboterarm gegen ein Hindernis, verändert sich die Form des Siliziums minimal – genauer gesagt, um wenige Mikrometer. Die Folge: Es fließt mehr oder weniger Strom, je nachdem ob die Brücke gedehnt oder gestaucht worden ist. Da der Sensor nur aus einem einzigen Stück Silizium besteht, ist er weniger fehleranfällig als herkömmliche Sensoren. Üblicherweise kleben die Hersteller die Widerstände einzeln auf, sie sitzen daher oft etwas ungenau. »Das kann bei unserem Sensor nicht passieren, die Widerstände sind präzise ausgerichtet«, sagt der Experte. Die Baugröße des Sensorsystems ist variabel.

Die Sensoren helfen auch bei der Roboterprogrammierung: Im Lernmodus misst der Sensor die Kraft, mit der der Mitarbeiter den Roboterarm führt. Anstatt die Koordinaten der Bewegung aufwändig in den Rechner einzugeben, kann der Mitarbeiter den Roboter einfach am äußeren Werkzeug führen und ihm so die Bewegungsabläufe zeigen. Auf der Messe Sensor und Test vom 26. bis 28. Mai in Nürnberg stellen die Forscher einen Prototypen des Sensors vor (Halle 12, Stand 491).

Jörg Eichholz | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.isit.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Agrophotovoltaik goes global: von Chile bis Vietnam
20.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht ISFH Vorreiter bei der Kalibrierung von Strahlungssensoren
20.06.2018 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Schlüsselmolekül des Alterns entdeckt

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Vorhersage von Kristallisationsprozessen soll bessere Kunststoff-Bauteile möglich machen

20.06.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics