Abschlussarbeit Integration von PNC-Sensormaterial in WEAM-Greifer für hochintegrierte Kraftsensorik

Die Abteilung Funktionalisierungstechnologien konzentriert sich auf die Erforschung von Verfahren, die die Integration von Funktionalitäten in das Innere eines Bauteils ermöglichen. Dabei geht es um die Realisierung komplexer Strukturen mit integrierten Sensor-, Kinematik- und Aktorsystemen, die in Anwendungen wie Wearables, Orthesen, robotischen Strukturen und formveränderlichen Systemen eingesetzt werden. Ein zentraler Aspekt dieser Forschung ist die automatisierte Montage und mechanische Integration funktionaler Elemente wie Drähte, Litzen, Kabel, Fasern und Schläuchen auf planaren oder mehrfach gekrümmten Bauteilen. Durch die Entwicklung spezialisierter Endeffektoren wird eine präzise Platzierung und Integration dieser Komponenten ermöglicht. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Herstellung kompletter Kabelbäume, Lichtleitern, Heiz- und Kühlkreisläufe sowie von Sensoren, die nahe am Wirkpunkt auf komplexen Bauteilen positioniert sind. Hier sorgst Du für Veränderung Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und experimentelle Untersuchung eines robotischen Greifers mit integrierter Kraftsensorik. Hierfür sollen mittels Wire Encapsulation Additive Manufacturing (WEAM) leitfähige Strukturen und elektrische Kontaktierungen hergestellt und mit einem polymeren Nanokomposit-Sensormaterial zu einem hochintegrierten Sensorsystem kombiniert werden. Im Rahmen der Arbeit sind folgende Aufgaben zu bearbeiten: Analyse des Stands der Technik im Bereich taktiler Greifer- und Kraftsensorik, Untersuchung geeigneter Konzepte zur Kontaktierung des Sensormaterials mittels WEAM, Entwicklung und Herstellung eines Demonstrators mit integrierter Sensorik, Charakterisierung des elektrischen und sensorischen Verhaltens, Untersuchung der Potenziale und Grenzen einer Übertragung auf komplexe dreidimensionale Strukturen. Die grobe Richtung der Arbeit ist also vorgegeben, aber die genaue Ausgestaltung kann je nach individuellen Stärken auch noch detailliert werden.