Modellierung und Validation mechatronischer Systeme im Makro- und Mikrobereich.
Mechatronik (Produkte und Einzelsysteme)
Robotik
Mechatronische Systeme
Basierend auf einem analytischen Systemmodell wird die mechatronische Lösung entwickelt und deren Machbarkeit praktisch überprüft. Gemeinsam mit dem Industriepartner wird das validierte Konzept industrialisiert.
Die Energieeffizienz dynamischer Bodenverdichter wird gesteigert, indem die pro Schwingungsperiode in den Boden transmittierte Verdichtungskraft maximiert wird. In der Folge kann das notwendige statische Eigengewicht einer Strassenwalze oder einer Vibrationsplatte verringert werden, was zu kleineren Antriebsleistungen und damit zur Steigerung der Energieeffizienz führt! Da der Prozess gesamthaft nichtlinear ist und chaotische Schwingungen resultieren können, muss mit Hilfe von Regelungstechnik die Stabilität der Maschinendynamik sichergestellt werden.
Verschiedene Erkrankungen wie z.B. Knochen- oder Muskelschwund stellen grosse Herausforderungen in der medizinischen Altersforschung dar. Erstaunlicherweise treten vergleichbare Phänomene auch bei gut trainierten Astronauten unter den Schwerelosigkeitsbedingungen nach relativ kurzem Aufenthalt im All auf. Daher werden auf Raumstationen wie der ISS entsprechende medizinisch-biologische Experimente durchgeführt. Durch die Zellforschung unter Schwerelosigkeitsbedingungen erhofft man sich neue Erkenntnisse zur Behandlung von bettlägerigen oder betagten Personen sowie Patienten, die unter Osteoporose leiden.
Heutige Druckreduzierventile im Haus sind mechanische Systeme, welche sich durch Einfachheit und tiefe Kosten auszeichnen. Es gibt allerdings Anwendungen, in denen das Druckregel-Verhalten nicht befriedigt. Mit einem neuartigen mechatronischen Aktor wurde am Institut für Automation eine Lösung entwickelt, die den Druck über den gesamten Durchflussbereich in engen Toleranzen hält und ohne Änderungen am mechanischen Grundsystem oder dessen Ausbau nachrüstbar ist.
Das Institut für Automation untersucht in Zusammenarbeit mit der Fa. KWC AG die Schwierigkeiten beim robotergestützten Bandschleifen von komplexen Freiformgeometrien. Der Fokus erster Analysen ist die Reduktion der Einrichtzeit bei der bestehenden Anlage durch eine Add-On-Lösung. Im Weiteren werden umfangreichere Fertigungsprozessinnovationen auf diesem Gebiet anvisiert.
