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Robotik

Die Robotik kann auf eine lange Entwicklung zurückblicken. Bereits Ende des 15. Jahrhunderts sind die ersten Zeichnungen von menschenähnlichen Robotern entstanden, von niemand geringerem als Leonardo Da Vinci. Hält man sich jedoch an die engere Definition von Robotern, wonach ein Roboter ein autonomes System ist, dass ohne jegliche menschliche Intervention mit seiner Umwelt agiert, dann stehen wir noch ganz am Anfang der Entwicklung.

Die Evolution der Robotik hin zu einem immer höheren Grad an Autonomie, wurde in den letzten Jahren besonders durch die sprunghaften Entwicklungen in den Bereichen der Automobilwirtschaft, der Smartphones und der Computer- und Internetleistung beschleunigt. Dabei eröffnet der steigende Grad an Autonomie den Robotern völlig neue Anwendungsgebiete. Seit den 70er Jahren, in denen Roboter hauptsächlich in der Industrie zum Einsatz kamen und nur einfache Aufgaben in starren Strukturen erledigen konnten, ist der Grad der Komplexität der Roboterarbeiten stetig gestiegen. Die Entwicklung geht von definierten Bewegungsräumen hin zu einer modellbasierten Erkennung der Umwelt. Von definierten Aufgaben zur Kommunikation mit dem Umfeld und von der Ausführung explizit programmierter Programme zur Erkennung und Adaption menschlichen Verhaltens und sozialer Normen. Dementsprechend groß ist das Potenzial für Serviceroboter, deren Umsatz sich laut Prognosen im Zeitraum von 2017 bis 2021 mehr als verdoppeln wird und mit 19 Mrd. USD fast genauso groß erwartet wird, wie der Umsatz von Industrierobotern.

Damit die hohen Erwartungen an die Roboterentwicklung erfüllt werden können, müssen die wichtigsten Roboterkomponenten weiter verbessert werden. Dazu gehören die Sensorik und die Aktorik sowie Kommunikationsmodule, die Energieversorgung und der Einsatz von künstlicher Intelligenz. Das Fraunhofer IZM hat dabei nicht das Ziel, einen gesamten Roboter von Grund auf neu zu entwickeln, vielmehr ist es Spezialist in verschiedenen Teilbereichen, die maßgeblich zur Leistungssteigerung von Robotern beitragen. Schwerpunkte liegen insbesondere auf der Optimierung der Energieversorgung, der Navigation und Exploration, des Brain-Computer Interfaces sowie der Roboterinteraktion- und Kommunikation in Roboterschwärmen.

Dafür haben wir bereits ein breites Netzwerk mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft aufgebaut und hoffen auch Sie als Experten für eine Kooperation zu gewinnen!

Lösungen für Sensorik und Aktuatorik

  • Modellierung, Simulation und Design sowie Systemintegration von Sensor Modulen und autonomen, drahtlosen High-Performance-Sensorknoten und Gateways basierend auf Wafer-Level und Panel-Level-Technologien | mehr info
  • Energieversorgung von Sensoren (Speicherung, Energy Harvesting, Autarkie) | mehr info
  • Soft-Aktuatorik auf Basis von Elastomeren und Textilträgern | mehr info

 

Lösungen für drahtlose Kommunikation

  • Design und Integration von (miniaturisierten) Antennen und Antennensystemen (Arrays) | mehr info
  • Design und Integration von photonischen Systemen | mehr info
  • Design und Integration von Ultraschallsystemen | mehr info

Lösungen für Umwelt- und Zuverlässigkeitsbewertung

  • Wärmemanagement und Zuverlässigkeitsbewertung | mehr info
  • Robustheits- und Lebensdauerbewertung
  • Evaluation und Optimierung von Energie- und Materialeffizienz
  • Kostenmodellierungen | mehr info
  • Ökodesign | mehr info
  • Lösungen für Hardwaresicherheit

Lösungen für Hardwaresicherheit

  • Konzepte für Hardwaresicherheit (-security & -safety) mit Advanced Packaging und System Integration Technologien