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HaptoBot

Robotergestützte End-of-Line Prüfung haptischer Charakteristika zur Qualitätskontrolle

Problemstellung

Die Mensch-Maschine-Schnittstellen in unserer Umwelt werden zunehmend nicht nur auf einwandfreie Funktionalität getrimmt, sondern sollen einen dem Gesamtprodukt gerechten Qualitätseindruck vermitteln. Man spricht hierbei von „Look and Feel“. Im Rahmen der Qualitätskontrolle ist es deshalb von besonderer Bedeutung, die gewünschten Haptik-Charakteristika objektiv zu erfassen und zu bewerten. Ein Robotersystem in Kombination mit hochsensibler Sensorik bietet die erforderliche Flexibilität, Präzision und Reproduzierbarkeit, um komplexe Bedienhandlungen des Menschen abzubilden und messtechnisch zu erfassen.

Robotersystem in Kombination mit hochsensibler Sensorik © IPS​/​TU Dortmund

Zielsetzung

Im Rahmen des Projektes HaptoBot soll ein Standard-Industrieroboter mit einer echtzeitfähigen Kraftregelung und einem hochauflösenden Kraft-Momenten-Sensor ausgestattet werden. Der Roboter dient zur Ausführung der Prüfbewegungen am Schaltelement und gleichzeitig zur Erfassung der Bedienkräfte. Darüber hinaus sollen die gemessenen Kraft- und Drehmomentwerte zur aktiven Korrektur von Position und Orientierung der Messeinrichtung genutzt werden. Auf diese Weise können Störeinflüsse  durch Positionierungsfehler oder Bauteiltoleranzen vermindert werden. Das Gesamtziel der Robotik ist die Aufzeichnung von fehlerbereinigten Haptik-Charakteristika mit hoher Geschwindigkeit und minimalem Teaching-Aufwand.

Vorgehensweise

Hierbei sollen zunächst die erforderlichen Bedienhandlungen des Menschen mittels Industrieroboter nachgebildet werden. Dazu ist die Entwicklung einer flexiblen Betätigungskomponente notwendig. Die Definition der Prüfbewegungen soll durch Kraft- und Drehmomentschwellwerte geschehen, um den Teaching-Aufwand gering zu halten und Unterschiede zwischen den einzelnen Messobjekten auszugleichen. Während der Prüfbewegung sollen automatisch Ausgleichsbewegungen des Roboters eventuelle Störungen in den Messwerten, beispielsweise durch positionsbedingte Querkräfte, vermindern. Eine besondere Herausforderung stellen dabei die sehr kleinen Betätigungskräfte dar, welche hohe Anforderungen an das Messequipment und die Führung durch den Roboter stellen. Eine weitere Komponente des Teilprojekts sieht vor, die Programmierung der Prüfstation und der Testabläufe in einer anwendungsnahen Beschreibung zu ermöglichen, sodass die Bedienung auch für Anwender ohne spezielle Robotik-Kenntnisse keine Schwierigkeit darstellt.

Förderhinweis

Das ZIM-Vorhaben HaptoBot wird über die AiF im Rahmen des Programms „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.

Interaktive Karte

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark.

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