title: Entwicklung von Endeffektoren mit integrierter Sensorik und Aktorik mittels additiver Fertigung
Creators: name: Suklitsch, Sven
Publisher: name: FH CAMPUS 02 (CAMPUS 02 Fachhochschule der Wirtschaft)
Year: 2023
Subjects: subject: 621 Angewandte Physik

description: Die Masterarbeit behandelt das Thema rund um Robotergreifer, die direkt mit additiver Fertigung hergestellt werden. Zu Beginn dieser Arbeit wird der Stand der Technik erarbeitet: Es wird geklärt welche Sensoren und Aktoren in konventionellen Greifersystemen eingesetzt werden. Im Anschluss an die theoretische Aufarbeitung herkömmlicher Endeffektoren werden 3D- Druck- Verfahren im Kunststoffbereich vorgestellt. Dieses Kapitel soll einen Überblick über die gängigsten Verfahren in diesem Bereich geben und dem Leser auf die nachfolgenden Kapitel vorbereiten. In diesem Kapitel wird neben den einzelnen Druckverfahren, auch auf die Multimaterialfähigkeiten der einzelnen Drucktechnologien eingegangen. Das Kapitel wird mit einer kleinen Übersicht über die Verfahren abgeschlossen und danach wird in das nächste Kapitel übergeleitet. Dieses hat zum Ziel die Anwendung des 3D-Drucks theoretisch zu beschreiben. Vordergründig wird hier die Verwendung von FFF-Druckern und SLA- Druckern beschrieben. Abschließend werden im Überkapitel „Stand der Technik“ geeignete Sensorik und Aktorik für additiv gefertigte Endeffektoren recherchiert und dargestellt. Diese Recherche stellt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sondern soll auf den nachfolgenden praktischen Teil vorbereiten. Den Abschluss der theoretischen Kapitel bildet die Entwicklungsmethodik, welche idealerweise für den 3D- Druck verwendet werden sollte. Der darauffolgende praktische Teil beginnt mit Teillösungen, die zunächst in diesen Abschnitten entworfen werden. Alle Teillösungen werden dann real umgesetzt und die erhaltenen Daten sind in den Abschnitten entsprechend dargestellt. Hierbei gibt es sowohl Sensor- Lösungsansätze als auch Aktor- Lösungsansätze. Anhand dieser Teillösungen werden dann zwei Demo- Anwendungen konzipiert und umgesetzt. Die Umsetzungen sind in den vorgesehenen Abschnitten dargestellt. Abschließend werden die umgesetzten Teillösungen nochmal übersichtlich in einem Systembaukasten dargestellt, welcher in etwaigen nachfolgenden Arbeiten erweitert werden kann.
description: This master's thesis deals with the topic of robotic grippers that are manufactured directly using additive manufacturing. At the beginning of the thesis, the state of the art is elaborated: It is clarified which sensors and actuators are used in conventional gripper systems. Following the theoretical review of conventional end effectors, 3D printing processes in the plastics sector are presented. This chapter is intended to provide an overview of the most common processes in this area and prepare the reader for the following chapters. In addition to the individual printing processes, this chapter also deals with the multi-material capabilities of the individual printing technologies. The chapter concludes with a brief overview of the processes. The aim of this chapter is to describe the theoretical application of 3D printing, primarily the use of FFF printers and SLA printers is described here. Finally, in the chapter "State of the art", suitable sensors and actuators for additively manufactured end effectors are researched and presented. This research does not claim to be complete but is intended to prepare for the following practical part. The last theoretical chapter describes the development methodology that should ideally be used for 3D printing. The following practical part starts with partial solutions, which are first designed in these sections. Some partial solutions are then implemented, and the data obtained is presented accordingly in the sections. There are sensor solutions as well as actuator solutions. Based on these partial solutions, two demo applications are then designed and implemented. The implementations are shown accordingly in the sections provided. Finally, the implemented partial solutions are again clearly presented in a system construction kit, which can be expanded in any subsequent work.