Akustische Levitation

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In der industriellen Fertigung ist die automatisierte Handhabung von Objekten eine zentrale Fragestellung. Jedoch ist aktuell eine kontrollierte Handhabung kleiner oder fragiler Objekte mit konventionellen mechanischen Greifsystemen nicht zufriedenstellend m?glich. In diesem Kontext bieten berührungslose Greifer einen neuartigen L?sungsansatz. Dieser Greifertyp macht sich unter anderem optische, magnetische oder elektrostatische Effekte zu Nutze, um Kr?fte und Momente auf das Objekt ohne mechanischen Kontakt zu übertragen. Unser Schwerpunkt der Forschung ist die akustische Levitation, da diese Methodik im Gegensatz zu den beiden genannten M?glichkeiten nur geringe Anforderungen an die Materialeigenschaften des levitierten Objekts stellt. Die Einsatzgebiete akustischer Greifer reichen mit der Levitation und dem Transport von Festk?rpern und Fluiden von der Biophysik, der analytischen Chemie und der Pharmazie über die Materialwissenschaften bis hin zur Mikrosystemtechnik. Bei akustischen Greifern werden üblicherweise zahlreiche Schallk?pfe eingesetzt, die individuell angesteuert werden k?nnen und Schallwellen im Ultraschallbereich emittieren. Auf diese Weise ist die kontrollierte Erzeugung eines definierten Schalldruckfelds m?glich. Das zu levitierende Objekt ist in dieser ?akustischen Falle“ gezielt eingeschlossen. Durch eine Rotation und Translation dieser Falle kann das Objekt berührungslos manipuliert werden. Aktuell weisen akustische Greifer hinsichtlich ihrer Positioniergenauigkeit und ihrer Dynamik Defizite auf, da diese bisher ausschlie?lich gesteuert betrieben werden. Diese Aspekte sollen in unserem Forschungsvorhaben gezielt durch die Modellierung des Systems und dem Entwurf einer modellbasierten Regelung verbessert werden.

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Meine grunds?tzlichen Forschungsschwerpunkte sind...

• Modellierung akustischer Greifsysteme
• ?beraktuierte Systeme
• Nichtlineare Optimierung
• Nichtlineare Regelungen
• Embedded Systems

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