Abgeschlossene Projekte zur Robotik

Bearbeitung:

IAL, IDS

Laufzeit:

2011 - 2014

Förderung durch:

DFG in Beantragung

Kurzbeschreibung:

Der elektromagnetische Planarantrieb soll mit Hilfe eines mikrotechnologisch gefertigten Matrixspulensystems auf einem Siliziumwafer bewegt werden. Silizium eignet sich aufgrund seiner Materialparameter besonders gut für eine Ultraschallanregung, wodurch eine Levitation des Läufers erzeugt werden kann, die eine reibfreie Bewegung gewährleistet.

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Bearbeitung:

imes

Laufzeit:

ab 2011

Förderung durch:

KUKA Laboratories GmbH

Kurzbeschreibung:

Die Laserosteotomie ist für eine Vielzahl klinisch relevanter Indikationen von Interesse. Die beim Materialabtrag entlang definierter Geometrien auftretenden Problemstellungen zeichnen sich dabei im Wesentlichen auf den Gebieten der Bahnplanung, der hochgenauen Strahlführung, der Mensch-Maschinen-Schnittstelle und der Schnitttiefenbestimmung ab. Am Institut für Mechatronische Systeme wird daher in Kooperation mit der KUKA Laboratories GmbH ein System für die roboterassistierte Laserosteotomie (RaLo) bestehend aus einem Leichtbauroboter (KUKA LBR), einem Kamerasystem, einem optischen Kohärenztomograph (OCT) und einem Er:YAG-Laser zur Demonstration einer Beispielanwendung aufgebaut.

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Bearbeitung:

imes

Laufzeit:

ab 2010

Förderung durch:

Richard Wolf GmbH

Kurzbeschreibung:

In der minimalinvasiven Chirurgie (MIC) werden chirurgische Instrumente durch kleinste Schnitte in die Bauchhöhle des Patienten eingeführt. Um bei dieser Operationsmethode komplizierte Manipulationen zu erleichtern und die Sicherheit zu erhöhen sind neuartige chirurgische Instrumente hilfreich. Diese verfügen über mehrere Freiheitsgrade innerhalb der Bauchhöhle des Patienten und können durch eine intuitive Steuerung komfortabel gehandhabt werden. Ziel des Projektes ist es, entsprechende Instrumente mit mindestens zwei Freiheitsgraden innerhalb der Bauchhöhle zu entwickeln.

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Bearbeitung:

IMPT

Laufzeit:

ab 2009

Förderung durch:

DFG

Kurzbeschreibung:

In dem Teilprojekt „Elektromagnetische Ansteuerung von Mikrooptiken: Adaptive Systeme auf der Basis ferrofluidischer Aktoren“ des SPP 1337 „Aktive Mikrooptik“ entwickelt und fertigt das Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) einen Mikroaktor. Durch Bestromen des Mikrospulenarrays, das Bestandteil des Mikroaktors ist, wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Dieses verschiebt ein Ferrofluid in einem Mikrokanal. Die Bewegung der ferrofluidischen Flüssigkeitssäule bewirkt eine Verdrängung einer optisch aktiven Flüssigkeit in dem Mikrokanal, welcher aus PMMA gefertigt ist. Für die Modellierung des Mikrospulenarrays wurden erfolgreich FEM-Analysen zur Simulation des erzeugten magnetischen Feldes und der Temperatur durchgeführt. Aus den Simulationsergebnissen wurde das Design für die Fotolithografiemasken abgeleitet. Für die Herstellung des Mikroaktors wurde eine Prozessfolge aufgestellt und die Dünnfilmprozesse für die Fertigung optimiert. Die Fertigung erster Aktoren ist abgeschlossen und es wurde mit den gewonnen Erfahrungen eine Designoptimierung durchgeführt. Die ersten optimierten Aktoren werden fertiggestellt und werden getestet. Im nachfolgenden Schritt der Systemintegration bilden zwei Mikroaktoren eine Sandwichstruktur in deren Mitte sich die Mikrokanalstruktur befindet.

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Bearbeitung:

IDS / IW

Laufzeit:

2008 - 2010

Förderung durch:

BMBF

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projektes "ULH-Bonder" arbeitet das IDS zusammen mit dem Institut für Werkstoffkunde (IW) und der Firma Hesse und Knipps an einem Ultraleichtbau-Hochgeschwindigkeits-Bonder für das Wedge-Wedge-Bonden.

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Bearbeitung:

imes

Laufzeit:

2006 - 2008

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Die bislang einzig wirksame Behandlung von hochgradiger Schwerhörigkeit oder Taubheit besteht in der Implantation eines Multielektrodenarrays in die Hörschnecke (Cochlear Implant, CI), mit dem der Hörnerv elektrisch stimuliert wird. Im Rahmen des im Projekt „Roboterassistierte Chirurgie“ verfolgten Ansatzes eines minimalinvasiven Eingriffes stellt sich das Problem einer Insertion des Implantates durch den gebohrten, engen Stichkanal. Das Projekt wird in Kooperation mit der HNO-Klinik der MHH durchgeführt.

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Bearbeitung:

IRT

Laufzeit:

seit 1999

Kurzbeschreibung:

Für autonome Serviceroboter sind einerseits Radantriebe sehr effizient. Für zahlreiche Anwendungen im menschlichen Lebensraum bestehend aus Treppen und anderen Hindernissen, die nicht von Rädern bewältigt werden können, erscheint ein Beinantrieb vorteilhafter. Zur Untersuchung des dynamischen Gehens wurde der zweibeinige Roboter BARt-UH (Bipedal Autonomous Robo-Universität Hannover) aufgebaut. Die Experimentierplattform BARt findet in überarbeiteter Form bis heute in weiteren Forschungsprojekten Anwendung.

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Bearbeitung:

IRT

Laufzeit:

2003 - 2008

Förderung durch:

DFG

Kurzbeschreibung:

Die zweibeinige Fortbewegung ermöglicht es Servicerobotern, sich mit größtmöglicher Flexibilität im menschlichen Lebensraum zu bewegen, führt aber eine hohe Sturzanfälligkeit mit sich. Herkömmliche Stabilitätskriterien sind für die Erkennung und Klassifizierung von Sturzszenarien nicht ausreichend. In diesem Projekt wurden Methoden zur Erkennung und Klassifizierung drohender Stürze entwickelt und auch eine optimale Reaktion für diese Szenarien angelernt. Des Weiteren wurden Verfahren zum Wiederaufstehen nach einem Sturz untersucht.

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Bearbeitung:

IRT

Laufzeit:

2002 - 2009

Kurzbeschreibung:

LISA ist ein Versuchsroboter für die Weiterentwicklung und Erprobung neuer Verfahren für zweibeinige Laufmaschinen. Eine Besonderheit dieser Laufmaschine ist die kugelgelenkähnliche Konstruktion der Hüftgelenke. Die beiden Beine des Roboters sind derart beweglich, dass jeder Fuß in alle drei Raumrichtungen verschiebbar und um jede Raumachse drehbar ist.

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Bearbeitung:

imes

Laufzeit:

2002 - 2003

Kurzbeschreibung:

In Fortsetzung der Forschungsarbeiten zu unteraktuierten Manipulatoren, bei denen die Bewegung passiver Gelenke über die dynamischen Kopplungen wie Trägheit, Coriolis- und Zentrifugalkräfte geschieht, sollen diese Kopplungen bewusst zu einer energieoptimalen Bahnplanung vollaktuierter Systeme ausgenutzt werden.

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Bearbeitung:

IRT

Laufzeit:

2000 - 2005

Förderung durch:

MZH-Initiativprojekt

Kurzbeschreibung:

Zweibeinige Roboter benötigen zur Gleichgewichtsregelung einen Sensor, der ähnlich dem Gleichgewichtsorgan des Menschen die Orientierung im Raum erfassen kann. Die in der Trägheitsnavigation üblichen Sensorsysteme sind für diese Aufgabe wegen des zu hohen Gewichts und zu hoher Stromaufnahme ungeeignet. Mit der rasanten Entwicklung mikromechanischer Sensoren haben sich kostengünstige Alternativen ergeben, die jedoch wesentlich größere Messfehler aufweisen. Im Rahmen des Projektes wurde eine leichte Sensoreinheit mit geringem Stromverbrauch entwickelt, deren Fehler sich durch redundante Messungen und intelligente Datenfusion auf ein für die Anwendung gerechtes Maß reduzieren lassen.

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Bearbeitung:

imes

Förderung durch:

MZH-Initiativprojekt

Kurzbeschreibung:

Ziel der Forschungsaktivitäten ist die bildunterstützte Regelung des auf MARGe montierten Roboterarms. Es soll erreicht werden, dass der Roboterarm autonom Objekte erkennt und durch eine geregelte Bewegung dazu in der Lage ist, das erkannte Objekt zu greifen.

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Bearbeitung:

imes

Förderung durch:

MZH-Initiativprojekt

Kurzbeschreibung:

Der Name MARGe unserer autonomen, mobilen Roboterplattform steht für Moving Autonomous Robot Genie. MARGe ist eine selbstständig fahrende mobile Plattform. Sie steht auf vier einzeln gelenkten und einzeln angetriebenen Rädern. Damit kann sich der Roboter sehr flexibel bewegen, sich um die eigene Achse sowie zur Seite drehen. Über Funk ist der Steuerungsrechner von MARGe mit dem Internet verbunden.

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