Sensorik und Aktorik

Sensorik und Aktorik sind bedeutende Schlüssel- und Querschnittstechnologien für zahlreiche Bereiche des Alltags. Das Fraunhofer ISC und insbesondere das Center Smart Materials CeSMa sowie die Gruppe Optik und Elektronik beschäftigen sich intensiv mit diesem Technologiefeld, das große wirtschaftliche und gesellschaftliche Chancen erhoffen lässt. Unsere Entwicklungen für Sensorik und Aktorik bieten neue Funktionalitäten, Produktdesigns und Bedienkonzepte sowie Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Automotive, Maschinen- und Anlagenbau, Gesundheit und Sportmedizin sowie Textil.

 

Sensoren

Dielektrische Elastomersensoren (DES) messen Verformungen oder Druckeinwirkungen. Ihre Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig:

  • Messung von Greifkräften in einem Handschuh oder am Roboter
  • Registrierung von Sitzhaltung und Gewichtsverlagerung im Automobil- oder Möbelbereich
  • Dehnungs-, Verformungs- und Druckmessung in Textilien
  • Druckmessung in Sport- und Freizeitgeräten
  • Kollisionsschutz für Mensch-Maschine-Schnittstellen
  • Pulsmessung

Piezoelektrische Materialien lassen sich als Spannungs-Dehnungs-Sensoren, als Näherungssensoren sowie als Ultraschallwandler- und Sensoren einsetzen:

  • Zur Strukturüberwachung (condition monitoring) von Bauteilen; in Glaskeramik gekapselt sogar unter extremen Temperaturen (bis 900 °C) und Atmosphären einsetzbar
  • Für flexible gedruckte Sensorikanwendungen, beispielsweise für flexible Touchscreens oder auf Textilien (zur Überwachung von Bewegungsabläufen oder Körperfunktionen)

Glasdosimeter aus besonders sensitiven Gläsern zur Überwachung von Umwelteinwirkungen:

  • Überwachung von empfindlichen Objekten in Innenräumen, beispielsweise Museen
  • Umweltmonitoring im Umfeld von Industrieanlagen

 

Aktoren

Magnetorheologische Flüssigkeiten (MRF) können durch magnetische Steuerung eine reversible Versteifung erzielen und finden daher Einsatz als

  • Adaptive Dämpfer
  • Kupplungen
  • Bremsen

Magnetorheologische Elastomere (MRE), ebenfalls magnetisch steuerbar, verändern ihre Festigkeit und können Bewegungsmuster ausführen:

  • Schwingungsdämpfung (Scherung, Quetschung)
  • Steuerbare Lager
  • Dichtungen, Ventile
  • Haptische Bedienelemente
  • Flexible Greifer

Dielektrische Elastomeraktoren können durch elektrische Anregung lineare Bewegungen, aber auch komplexe Bewegungsmuster in bis zu 5 Richtungen ausführen. Sie lassen sich als »künstliche Muskeln« in verschiedenen Bereichen einsetzen:

  • Flexible Greifer
  • Lautsprecher
  • Bewegung von Klappen und anderen mechanischen Komponenten
  • Steuerung von Spiegeln und weiteren optischen Elementen
  • Ventile und Pumpen
  • Bedienelemente mit taktiler Anregung

 

 Service für Kunden

  • Praxisgerechte Materialentwicklung und Erarbeitung neuer Sensor- und Aktorkonzepte
  • Auslegung der Materialeigenschaften auf spezifische Anwendungen und Anforderungen
  • Design, Konstruktion und Umsetzung neuer bzw. kundenspezifischer Sensor- und Aktorsysteme
  • Untersuchung und Verbesserung der Materialien hinsichtlich Einsatzbedingungen und Lebensdauer
  • Konstruktion mechatronischer Systeme und Umsetzung mechanischer Bauteile insbesondere Erstellung eines Prototyps
  • Organisation und Durchführung von Messkampagnen
  • Erschließung neuer Anwendungen
  • Beratung hinsichtlich Transfer und Integration in Industrieverfahren und -produkte

 

 

Mehr Informationen

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