Industrielösungen für die Produktion

Taktile Nahdistanzsensorik

Industrielösungen für die Produktion

Die Entwicklung von Anwendungen für Industrie 4.0, Smart Health, Smart Security und Automotive ist geprägt von einem zunehmenden Einsatz intelligenter interaktiver Systeme. Die sichere sensorische Informationsgewinnung und der Informationsaustausch von Objekten und Oberflächen im Nahdistanz- und Kontaktbereich sind dabei essentiell. Applikationsfelder wie das feinfühlige und präzise Greifen, Handhaben, Orientieren und Positionieren von Objekten in der Robotik, eine erweiterte menschliche Sinneswahrnehmung (Augmented Reality, künstliche Haut) sowie eine 3D-Umgebungserfassung (tiefenaufgelöste Gestenerfassung, kontaktlose Schalter) bedürfen einer hohen Informationsdichte in Echtzeit mit energieeffizienten KI-gestützten Sensornetzwerken.

Den am Markt verfügbaren optischen und kapazitiven Verfahren fehlt die räumlich-kontinuierliche und präzise Erfassung der Umgebung sowie ein kombinierter Taktilmodus. Das Fraunhofer IPMS verfolgt ein multimodales Sensorkonzept für die ultraschallbasierte taktile Nahdistanzüberwachung. Die entwickelte Sensorplattform ermöglicht erstmals die Integration von Taktil- und Proximitysensoren auf einem Chipmodul und bieten somit eine erhöhte Informationsdichte. Die CMOS-kompatiblen kapazitiven mikromechanischen Ultraschallwandler (CMUT) in Kombination mit einer integrierbaren Elektronik bilden die Grundlage kostengünstige und energieeffiziente multimodale Sensoren auf kleinem Bauraum mit hoher Sensitivität und integrierter Signalverarbeitung dem Markt zugänglich zu machen.

Collaborative Roboter - Sicherheit mit Umgebungserfassung

Industrielösungen für die Produktion

Die Mensch-Roboter-Kollaboration bedarf einem hohen Maß an Sicherheit und Präzision für die Zusammenarbeit auf engstem Raum. Multisensorische Ansätze bieten hierfür ein erweitertes Spektrum an Überwachungsmöglichkeiten und steigern zugleich durch Redundanzen die Zuverlässigkeit. Das Fraunhofer IPMS entwickelt optische und akustische Module und Systeme (LiDAR, akustische Kamera, Ultraschall-Proximity-Sensoren, taktile Sensoren) für die zielsichere Erfassung von Personen, Objekten sowie die Detektion von Texturen und Kraftverteilungen an Oberflächen im Abstandsbereich von einigen Metern bis hin zum Kontakt. Im Vergleich zu bisherigen Systemen, bieten die miniaturisierten Lösungen des Fraunhofer IPMS die Integration und die Kombination der Sensormodule in kompakte Bauräume und auf Oberflächen. Dadurch werden neue Applikationen für das Greifen, Positionieren, dem Kollisionsschutz und der Navigation in den Domänen Service-Robotik, Professional Services sowie Machine Tending ermöglicht.