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Mikroroboter und Mikromontage: Aufbau, Steuerung und Planung von flexiblen mikroroboterbasierten Montagestationen

Autor Sergej Fatikow
de Limba Germană Paperback – 18 feb 2000
Die Mikrorobotik als Bestandteil der Mikrosystemtechnik hat in letzter Zeit große Auf­ merksamkeit auf sich gezogen und wird als eine der Schlüsseltechnologien mit großem Anwendungspotential betrachtet. Trotz des wachsenden Interesses findet man aber kaum ein Buch, in dem gleichermaßen alle wichtige Bestandteile dieser fortgeschrittenen, breit gefächerten Technologie behandelt worden wären. Das vorliegende Buch ist ein Versuch, diese Lücke zu schließen und zum ersten Mal eine systematisierte Gesamtsicht auf die Mikroroboter- und Mikromontageproblematik zu gewinnen. Auf die wichtigsten Aspekte dieser stark expandierenden Forschungsbereiche wird im Buch detailliert eingegangen. Die bereits erzielten praktischen Ergebnisse werden durch zahlreiche Beispiele veranschaulicht. Das Buch soll für alle Universitäten, Forschungseinrichtungen und Industrieunterneh­ men interessant sein, die die Wichtigkeit der Mikrosystemtechnik und Mikrorobotik für Entwicklung moderner Produkte rechtzeitig erkannt haben und in diese Technologie einsteigen wollen bzw. auf dem Gebiet bereits aktiv sind. Mein übergeordnetes Ziel ist dabei, eine Übersicht über die zahlreichen vorhandenen Ideen und Probleme zu präsentieren, die auch für den Leser mit wenigen Vorkenntnissen verständlich ist. Die Leser, die diese junge Wissenschaft zum ersten Mal kennen lernen wollen, werden problemlos den größten Teil des präsentierten Stoffes verarbeiten können, denn alle notwendigen technischen Erklärungen wurden ohne einen, in diesem Fall überflüssigen "Tiefgang" gehalten. Jedoch sind minimale technische Vorkenntnisse in Informatik, Physik und Chemie wünschenswert. Damit wird dem Leser auch die technische Hinter­ grundinformation, die besonders massiv bei der Präsentation vonImplementierungs­ ergebnissen zum Vorschein kommt und manchmal auch nur "zwischen den Zeilen" abzulesen ist, nicht entgehen.
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Specificații

ISBN-13: 9783519062646
ISBN-10: 351906264X
Pagini: 400
Ilustrații: XIII, 382 S. 336 Abb.
Greutate: 0.64 kg
Ediția:Softcover reprint of the original 1st ed. 2000
Editura: Vieweg+Teubner Verlag
Colecția Vieweg+Teubner Verlag
Locul publicării:Wiesbaden, Germany

Public țintă

Upper undergraduate

Cuprins

1: Einführung in das Themengebiet.- 1.1 Mikrosystemtechnologie.- 1.2 Komponenten eines Mikrosystems.- 1.3 Techniken der Mikrosystemtechnologie.- 1.4 Einführung in die Mikrorobotik.- 1.5 Anwendungen der Mikrosystemtechnologie und Mikrorobotik.- 1.6 Einführung in die Mikromontage.- 1.7 Überblick über die Arbeit.- 2: Montage von Mikrosystemen.- 2.1 Einführung.- 2.2 Probleme der Mikromontage.- 2.3 Konzepte der Mikromontage.- 2.4 Konzept einer flexiblen mikroroboterbasierten Montagestation.- 3: Komponenten einer flexiblen mikroroboterbasierten Montagestation (FMMS).- 3.1 Mikroroboter.- 3.2 Stationssensoren.- 3.3 Planung und Steuerung einer FMMS.- 3.4 Mikroroboter-Steuerung.- 3.5 Stationsperipherie.- 4: Aktuationsprinzipien der Mikrorobotik.- 4.1 Einführung.- 4.2 Elektrostatische Mikroaktoren.- 4.3 Piezoelektrische Mikroaktoren.- 4.4 Magnetostriktive Mikroaktoren.- 4.5 Elektromagnetische Mikroaktoren.- 4.6 Formgedächtnis-Mikroaktoren.- 4.7 Thermomechanische Mikroaktoren.- 4.8 Elektrorheologische Mikroaktoren.- 4.9 Hydraulische/pneumatische Mikroaktoren.- 4.10 Chemomechanische Mikroaktoren.- 5: Aufbau flexibler Mikroroboter.- 5.1 Einführung.- 5.2 Aufbau einer Positioniereinheit.- 5.3 Aufbau einer Mikromanipulationseinheit.- 5.4 Mikrogreifer.- 5.5 Integrierte Mikrosensoren (Robotersensoren).- 5.6 Rechnergestützter Entwurf in der Mikrorobotik.- 6: Mikromontageplanung in einer FMMS.- 6.1 Einführung.- 6.2 Mikromontage-Modell.- 6.3 Ermittlung korrekter Montagefolgen.- 6.4 Bestimmung der optimalen Montagefolge.- 6.5 Dekomposition der Montagefolge in einer Mehrroboter-FMMS.- 7: Implementierung einer FMMS.- 7.1 Einführung.- 7.2 Mikroroboter.- 7.3 Steuerung der Station.- 7.4 Planungsebene der Station.- Ausblick.

Notă biografică

Dr.-Ing. Sergej Fatikow, Univeristät Gesamthochschule Kassel, Leiter des Institutes für Regelungs- und Automatisierungstechnik im Fachbereich Elektrotechnik.

Textul de pe ultima copertă

Die Mikrosystemtechnik (MST) zielt darauf ab, verschiedenste Funktionen auf kleinstem Raum zu realisieren. Ein Mikrosystem besteht in der Regel aus verschiedenartigen, z.B. mechanischen, optischen oder elektronischen, Komponenten, die sehr genau zusammengefügt werden müssen. Markante Beispiele sind Abtastköpfe für CD-Spieler, mikrooptische und -optoelektronische Bausteine für Kommunikationssysteme oder Mikrosensoren für die Automobil-, Umwelt-, Bio- oder Sicherheitstechnik. Die flexible roboterbasierte Mikromontage nebst speziellen Montageplanungs- und Steuerungstechniken wird heute als die Schlüsseltechnologie zur industriellen Beherrschung der MST angesehen. Multifunktionale Mikromontagestationen mit direkt angetriebenen mobilen, hochpräzisen Mikrorobotern - so genannte "Desktop-Stationen" - sind eine wichtige Säule dieser Schlüsseltechnologie, da konventionelle Industrieroboter aufgrund ihrer konzeptionellen Grenzen für viele Mikromontageaufgaben ungeeignet sind. Der Mensch entsendet quasi den kleinen künstlichen "Helfer" in den Montageraum und versucht dadurch, seine eigene Mikromanipulationsfähigkeit zu verbessern. Das vorliegende Buch liefert zum ersten Mal eine systematisierte Gesamtsicht auf die Mikromontage- und Mikroroboterproblematik. Es ist für alle Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen interessant, die die Wichtigkeit der Mikromontageproblematik für die Entwicklung moderner Produkte erkannt haben und in diese Technologie einsteigen wollen bzw. auf dem Gebiet aktiv sind. Die interessierten Einsteiger können problemlos den größten Teil des präsentierten Stoffes verarbeiten, denn die notwendigen technischen Erklärungen wurden nach Möglichkeit ohne größeren mathematischen "Tiefgang" gehalten.

Caracteristici

Erste systematische Gesamtsicht auf die Mikroroboter- und Mikromontageproblematik