Forschungsschwerpunkte sind die Unkonventionelle Aktorik sowie Robotik mit Bildverarbeitung. Die mechatronikbasierte und darum systemorientierte Betrachtungsweise schließt die Beschäftigung mit der Sensorik und der schnellen Verarbeitung von Signalen und Algorithmen ein.

Im Forschungsschwerpunkt Unkonventionelle Aktorik betrifft ein Bereich die Entwicklung und den Einsatz von Festkörperaktoren. Solche Aktoren, die auf piezoelektrischen Keramiken und hochmagnetostriktiven Seltenerdmetall-Eisen-Verbindungen basieren, können beispielsweise zur Reduzierung von unerwünschten Schwingungen in Werkzeugmaschinen, Robotern und Fahrzeugen aller Art eingesetzt werden. In anderen Projekten werden die Einsatzmöglichkeiten von elektro- und magnetorheologischen Flüssigkeiten untersucht; hierbei handelt es sich um Fluide, deren Viskosität durch Anlegen eines elektrischen oder magnetischen Feldes gezielt verändert werden kann. In der jüngeren Vergangenheit wurden weitere Arbeiten begonnen, die durch die Stichworte "verteilte Aktoren" und "self-sensing Aktoren" hier lediglich angedeutet werden. In allen Fällen gehören der Aufbau von breitbandigen Leistungsverstärkern und der Einsatz von Digitalrechnern, die neben der eigentlichen Steuerungsaufgabe auch die Identifikation der Prozesse und die selbsttätige Synthese von Reglern vornehmen, zu den wesentlichen FuE-Aufgaben.

Forschungsarbeiten im Schwerpunkt Robotik mit Bildverarbeitung haben die Verbesserung der absoluten Posegenauigkeit von Industrierobotern zum Ziel. Um Roboter effizient off-line programmieren zu können, muss deren absolute Posegenauigkeit im Bereich ihrer Wiederholgenauigkeit liegen. Daher wurde ein inertial-photogrammetrisches Messsystem entwickelt, mit dem beliebige Roboter statisch und dynamisch vermessen und kalibriert sowie nach ISO 9283 spezifiziert werden können. In einem anderen Vorhaben sind die Bereiche Robotik und Bildverarbeitung synergistisch verknüpft, indem mit Hilfe einer szenenadaptiven Posekorrektur eine CAD-gestützte Off-line-Programmierung und die Übertragung von Roboterprogrammen automatisiert wird. Sozusagen als Klammer zwischen Sensorik und Robotik ist die industrielle Bildverarbeitung in mehrere Projekte - überwiegend für Aufgaben der Qualitätssicherung - einbezogen. Ein Beispiel hierfür ist die automatisierte, präzise Geometrieerfassung von Objekten mit Hilfe einer robotergeführten Videokamera.

Die folgende auszugsweise Aufstellung vermittelt einen Eindruck von aktuell und in jüngster Vergangenheit bearbeiteten FuE-Themen.

Unkonventionelle Aktorik

Großsignalmesstechnik für Festkörperaktoren und Aktoren mit elektro-/magnetorheologischen Flüssigkeiten, Modellierung des hysterese- und kriechbehafteten Großsignal-Übertragungsverhaltens von Festkörperaktoren, Self-sensing Aktoren: Nutzung inhärenter Sensoreffekte in Aktorwerkstoffen, “Intelligente” Strukturen mit verteilten Aktoren, Aktive Lärmunterdrückung (Active Noise Control), Untersuchung von neuen Leistungsverstärkerkonzepten für die Aktorik, Aufstellung von Designregeln zum Aufbau von unkonventionellen Aktoren, Erstellung von Labormustern und Prototypen mit unkonventionellen Aktoren, (z. B. aktive Motorlager, Schwingungsdämpfer, Kleinkupplungen, Tastarrays).

Robotik mit Bildverarbeitung

Präzise Vermessung von Roboterendeffektor-Positionen im Raum, Verbesserung der statischen und dynamischen Posegenauigkeit von Industrierobotern, Schnelle Posekorrektur in Roboter-Arbeitszellen, 3-D-Vermessung von Messobjekten mit robotergeführter Videokamera, Erfassung von Koordinaten, Maßen und Lagen mit Roboter als Koordinatenmessgerät, Kalibrierung von Inertialmesssystemen mit Hilfe eines Industrieroboters, Adaptive Sichtprüfung mit neuen Bildverarbeitungsstrategien.

Die Projekte werden aus Landes- und Drittmitteln (überwiegend BMBF, DFG, EU, Industrie) finanziert. Der Drittmittelanteil am gesamten Lehrstuhletat beträgt zeitweise 60...65%. Auskünfte zu bestimmten Projekten auf Anfrage.