Jahr: 2017

Soft Robots

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Dr. Diana Freudendahl, Stefan Reschke, Dr. Ramona Langner

Mit dem Begriff Roboter werden im allgemeinen Sprachgebrauch präzise Computer-gesteuerte automatisierte und zum Teil humanoide Maschinen verbunden, die eine starre Struktur besitzen und Gelenke, Scharniere oder Klappen aufweisen. Soft Robots bestehen im Gegensatz dazu aus nachgiebigen Materialien und sind an biologische Systeme angelehnt. Potentielle Anwendungsgebiete von Soft Robots sind beispielsweise Such- und Bergungseinsätze auf unzugänglichem Terrain, die feinfühlige Handhabung empfindlicher Gegenstände oder weiche Orthesen, die insbesondere für die Rehabilitation von Gliedmaßen sehr gezielte Versteifungen oder Formungen ermöglichen. Um autonomes Verhalten zu ermöglichen, müssen alle Anlagen der Sensorik und Aktorik, der Steuerungscomputer, die Energieversorgung und Kommunikationsvorrichtungen in das flexible Material eingebettet werden. Idealerweise werden dazu Smart Materials genutzt, die gleich mehrere dieser Funktionen integrieren. Die anwendungsnahe Forschung an Soft Robots ist zudem ein sehr interdisziplinäres Feld, das querschnittliche Expertisen aus Informatik, Materialwissenschaften und dem Maschinenbau nutzt. Weiterlesen

Portables Messsystem erweitert Möglichkeiten beim Rohrbiegen

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© transfluid
Bildunterschrift: Mit dem drahtlosen System t control können Rohre und Verbindungselemente wie Flanschen einfach direkt vor Ort vermessen werden.

Der Weg zu exakten Messdaten für die Bauteilerstellung, das Reverse Engineering oder die Bauteilkontrolle ist insbesondere beim Rohrbiegen unverzichtbar für wertschöpfende Ergebnisse. Um das Messen auch in engen Räumen einfacher zu machen, haben die Experten von Transfluid gemeinsam mit einem Partner ‘t control’ entwickelt – das drahtlose System zur Vermessung von Rohren und Verbindungselementen wie Flanschen. Weiterlesen

Elektronische Tattoos: Über markante Körperstellen mobile Endgeräte intuitiv steuern

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Informatiker der Saar-Universität und des US-Konzerns Google geben Falten, Knöcheln und Muttermalen eine völlig neue Bedeutung. Ähnlich wie Kaugummi-Tattoos für Kinder tragen die Forscher ultradünne, elektronische Tattoos an den markanten Körperstellen auf. Die Nutzer können diese berühren, quetschen und ziehen, um so intuitiv mobile Endgeräte wie einen Musikspieler zu steuern oder einfach Symbole aufleuchten zu lassen. Der Vorteil: Die Körperstellen sind so vertraut, dass die einzelnen Steuerelemente sogar mit geschlossenen Augen bedient werden können. Zusätzlich ermöglichen sie eine völlig neue Art der Interaktion und liefern auch auf eine natürliche Art und Weise Bedienhinweise.

Über ultradünne, elektronische Tattoos an markanten Körperstellen können Nutzer mobile Endgeräte steuern. Fotos: Universität des Saarlandes

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Infrarot 3D-Scanner

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© Foto Fraunhofer IOF
Mit dem neuen Infrarot 3D-Scanner lassen sich Menschen ohne störende Projektionen erfassen.

In Videospielen werden Infrarot 3D-Scanner schon lange eingesetzt. Während hier die Scanner jedoch nur erfassen, ob zum Beispiel ein Spieler die Arme beim virtuellen Volleyball hochreißt, arbeitet der neue 3D-Scanner vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF wesentlich genauer. Mit einer Bildauflösung von einer Million Pixel und einer Datenverarbeitung in Echtzeit sind zahlreiche Anwendungen möglich. Weiterlesen

CO2 – vom Klimakiller zum chemischen Rohstoff

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Man nehme das schädliche Treibhausgas Kohlendioxid und verwandle es mithilfe regenerativ erzeugten Stroms in eine universelle Basis für die Herstellung von Kraftstoffen und die chemische Industrie. Das ist, stark verkürzt, das Ziel einer Gruppe von Verfahren, die auch als Co-Elektrolyse bezeichnet wird. Jülicher Wissenschaftler informieren über den aktuellen Entwicklungsstand dieses Power-to-X-Konzepts, das zu den zentralen Forschungsthemen des Kopernikus-Projekts P2X zählt.

“In P2X erforschen wir eine vollkommen neue Wertschöpfungskette mit CO2 als Ausgangsstoff, die im Vergleich zu einem reinen Wasserstoffkreislauf, der sogenannten Wasserstoffwirtschaft, zusätzliche Funktionen wie die Verwertung von Kohlendioxid und geschlossene Kohlenstoffkreisläufe ermöglicht”, erläutert Prof. Rüdiger A. Eichel, Direktor des Instituts für Energie- und Klimaforschung, Bereich Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9). Weiterlesen

Neue Steuerung für Smartwatch, Smartphone und Smart TV

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Elektronische Armbanduhren, die Smartwatches, gelten als Revolution am Handgelenk. Allerdings lassen sie sich bisher nur umständlich bedienen, da ihre Eingabefläche zu klein ist. Forscher des Max-Planck-Instituts für Informatik haben daher zusammen mit Kollegen aus Finnland und Dänemark eine neuartige Eingabemethode entwickelt: Die Bewegungen von Daumen und Zeigefinger werden nicht neben der Uhr auf dem Handrücken wie auf einem Touchscreen erfasst, sondern auch im unmittelbaren Luftraum über dem Handrücken. Auf diese Weise lassen sich nicht nur Smartwatch, Smartphone, moderne Fernsehgeräte und Endgeräte für erweiterte Realität steuern, es sind auch völlig neue Interaktionsformen möglich. Weiterlesen

BAM entwickelt Frühwarnsystem für Rohrleitungsschäden

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Wie kann man Rohrleitungssysteme kontinuierlich überwachen und so Schäden frühzeitig erkennen? In einer Machbarkeitsstudie untersucht die BAM den Einsatz von verteilter akustischer und faseroptischer Sensorik zur Detektion von Schäden, damit Rohrleitungen in Zukunft noch sicherer werden.

Sensoren spüren kleinste Schäden auf

Bereits kleinste Lecks in Rohrleitungen von Industrieanlagen, die Gase oder Flüssigkeiten führen, können große Schäden verursachen. Umso wichtiger ist es, dass potenziell gefährliche Veränderungen frühzeitig erkannt und überwacht werden. Im Projekt „Anwendung der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen“ (AGIFAMOR) untersucht ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der BAM, wie man Rohrleitungssysteme kontinuierlich auf Schäden wie Risse, Brüche oder Ablagerungen überwachen kann. Weiterlesen

Thermoelektrische Energieversorgung für Industrieanwendungen

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© Foto Fraunhofer IIS/Kurt Fuchs
Sensoren zur Überwachung von Industrieumgebungen mit Energy Harvesting.

Eine digitale Vernetzung von Sensoren wird in Industriebetrieben gefordert. Nicht nur die Kommunikation sondern auch die Energieversorgung stellt die Industrie in solchen Umgebungen vor Herausforderungen. Das Fraunhofer IIS bietet mit Energy-Harvesting-Technologien eine attraktive Lösung im Vergleich zu Batterien und kabelgebundener Stromversorgung an. Das BlueTEG Pipe stellt eine regenerative, wartungsfreie und einfach zu installierende Energieversorgung für beliebige drahtlose Sensoren innerhalb der Produktion dar. Auf der Hannover Messe Industrie vom 24.–28. April demonstrieren die Wissenschaftler das Projekt auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 2 C22. Weiterlesen

Neuartige Laserprozesse für den innovativen Leichtbau

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© Foto Fraunhofer IWS Dresden
Remote laserstrahlgeschnittener Metallschaum aus Aluminium (links) sowie Stahl (rechts)

Der Leichtbau ist eines der progressivsten Forschungsfelder für die Bewältigung der Energiewende sowie die Reduzierung von CO2-Emissionen. Innovative Materialien, wie beispielsweise kohlenstoff- oder glasfaserverstärke Kunststoffe (CFK/GFK) oder auch metallische Schäume, liefern ihren Beitrag zur erfolgreichen Umsetzung der von der Bundesregierung gesteckten Ziele. Das Fraunhofer IWS forscht seit vielen Jahren auf diesem Gebiet, um zukunftsträchtige sowie bezahlbare Lösungen für Industrie- und Forschungspartner zu gewährleisten. Dazu zählt auch das Trennen dieser Materialien mittels Remote-Laserstrahlschneiden. Weiterlesen

Sichere Cloud-Plattform vernetzt Produktion und IT

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© Foto Fraunhofer IPA Bild 1: Der Manufacturing Service Bus (MSB) ist eine universale Schnittstelle für die Anbindung cyberphysischer und digitaler Tools.

Mit Virtual Fort Knox haben Forscher des Fraunhofer IPA gemeinsam mit Industriepartnern und dem Fraunhofer-Verbund Produktion einen Online-Marktplatz geschaffen, der produzierende Unternehmen und Anbieter von IT-Lösungen zusammenbringt. Die hybride Cloud-Plattform versetzt den Mittelstand in die Lage, Produktionsabläufe zu digitalisieren und neue Geschäftsmodelle zu entwickeln – ganz im Sinne von Industrie 4.0. Welchen Mehrwert der Marktplatz für Industrieanwendungen bietet, demonstrieren die Forscher vom 24. bis 28. April auf der Hannover Messe (Halle 17, Stand C18). Weiterlesen