Mikrosystemtechnik

Kraft- / Drehmomentsensoren

Kraftsensor 1

Siliziumwafer mit mikromechanischen Kraft-/ Drehmomentsensoren

Kraftsensor 2

Kraft- / Drehmomentsensor (12 X 12 mm²)

Kraftsensor 3

Siliziumwafer mit mikromechanischen Kraft-/ Drehmomentsensoren

Das Fraunhofer ISIT entwickelt im europäischen Projekt SMErobot™ einen 6-Achsen Kraft- / Drehmomentsensor für die Robotik. Zur Zeit auf dem Markt befindliche Sensoren, die in allen drei Raumachsen sowohl die Kräfte als auch die Drehmomente messen, sind sehr teuer und finden deshalb nur sehr wenig Anwendung. Der Einsatz der Mikrosystemtechnik am Fraunhofer ISIT zur Herstellung des Sensors ermöglicht eine kostengünstige Produktion

Die Sensoren werden am ISIT in einem volumenmikromechanischen Prozess gefertigt und werden mit einem flachen Transducer und Ring aufgebaut. Dieses System wurde als Patent angemeldet. Als Kraftübertrager ist es in der Lage, in allen Achsen sowohl die Kräfte als auch die Drehmomente zu messen.

Technische Spezifikationen:

Zur Zeit befinden sich zwei Typen von Sensoren in der Entwicklung:
Ein Sensorsystem für eine Kraftdetektion von maximal 10 N und einem Drehmoment von bis zu 50 Ncm sowie ein System zur Detektion von maximal 100 N und einem Drehmoment von 500 Ncm.

Anwendungsgebiete

Eingebaut in Roboterarmen sollen solche Systeme als Überlastschutz der Robotermechanik dienen. Darüber hinaus werden sie in Zukunft helfen, gefährliche Kollisionen zwischen Mensch und Roboter zu entschärfen. Schließlich werden die Sensoren auch die Roboterprogrammierung vereinfachen: Im Lernmodus misst der Sensor die Kraft, mit der ein Mitarbeiter den Roboterarm führt. Anstatt die Koordinaten der Bewegung aufwändig in den Rechner einzugeben, können Mitarbeiter den Roboter einfach am äußeren Werkzeug führen und ihm so die Bewegungsabläufe zeigen.