Entwicklung eines taktilen ortsauflösenden Näherungssensors zur sicheren Mensch-Roboter-Kooperation

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Der Interaktion und Kooperation zwischen Mensch und Roboter wird eine immer größere Bedeutung in den Bereichen Industrie, Service und Chirurgie beigemessen. Hierbei teilen sich Mensch und Roboter einen gemeinsamen Arbeitsraum. Um eine sichere Kooperation zwischen Mensch, Roboter und Umwelt zu ermöglichen, muss der Roboter mit Sinnesleistungen ausgestattet werden, die eine zuverlässige Erfassung des Benutzers und der umgebenden Umwelt gewährleisten. Hierzu soll in diesem Vorhaben ein flächiges Sensorsystem (im Sinne einer technischen Haut) entwickelt werden, das sowohl die Annäherung des Menschen und von Gegenständen an den Roboter, als auch ortsaufgelöste Druckprofile im Kontaktfall erfassen kann. Die Erfassung des Drucks und der Annäherung sollen durch einen Sensor (einen taktilen Näherungssensor) gewährleistet werden, der auf einem kapazitiven Messprinzip beruht. Durch geeignete Algorithmen sollen die Messwerte der Näherungssensoren miteinander verarbeitet werden, um daraus die sich nähernde Geometrie ableiten zu können. Diese Daten werden mit den taktilen Daten fusioniert, um die Art des bevorstehenden Kontakts, bzw. im Kontaktfall des bestehenden Kontakts, eine Klassifikation (z.B. gewollter Kontakt oder Kollision steht bevor/ist erfolgt) zu ermöglichen. Die Oberfläche und das Greifsystem des Roboters sollen mit diesen Sensoren bedeckt werden. Das Sensorsystem für den Mehrfingergreifer soll, neben der Erfassung taktiler Information, zusätzlich das zu greifende Objekt im Arbeitsraum des Mehrfingergreifers lokalisieren können.