Der bahnbrechende Prototyp ist mit mehreren 3D-Magnetometer-Pixeln ausgestattet, die auf der erprobten Triaxis®-Technik von Melexis basieren. Der Sensor wird von einem Magneten begleitet, der in ein Elastomer eingebunden ist. Dadurch entstehet eine weiche Kontaktoberfläche, die die Eigenschaften der menschlichen Haut nachahmt. Die Anordnung bietet eine hohe Empfindlichkeit, so dass selbst kleine Kraftbeträge eine Reaktion hervorrufen. Die erreichte Kraftauflösung beträgt 2,7 mN, was ausreicht, um Gewichtsveränderungen von einem Bruchteil eines Gramms (ca. 0,3 g) zu erkennen.
Der Tactaxis-Prototyp ist sehr kompakt (5 mm x 5 mm x 5 mm) und eignet sich daher für beengte Platzverhältnisse.
Der gradiometrische Ansatz macht den Sensor immun gegen magnetische Streufelder und verhindert mögliche Messfehler. Er ist auch robust genug, um rauen Bedingungen (Temperaturschwankungen etc.) standzuhalten. Im Gegensatz zu anderen taktilen Sensoren auf optischer Basis ist Tactaxis vollständig integriert. Daher wird es möglich sein, große Mengen werkseitig kalibrierter Sensoren zu fertigen. Dieser Halbleiterprozess führt auch zu erheblichen Vorteilen hinsichtlich der Kosten und Zuverlässigkeit.
„Roboter brauchen einen Tastsinn, um empfindliche Objekte zu handhaben. Für solche Anwendungen haben wir einen neuartigen Magnetsensor entwickelt, der die Kontaktkraft genau misst – und dabei robust gegenüber Störungen ist“, so Gael Close, Global Innovation Manager bei Melexis. „Durch unsere Triaxis-Magnetsensoren haben wir bei taktilen Robotersensoren einen bedeutenden Schritt nach vorne gemacht und bieten hier nun eine robuste und wettbewerbsfähige mehrachsige Sensorlösung. Wir werden den Tactaxis-Prototypen nun als Grundlage für die weitere Entwicklungsarbeit nutzen.“
Ein Whitepaper mit Einzelheiten zum Prototyp des magnetischen 3D-Kraftsensors von Melexis wurde durch das IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) veröffentlicht:
T. Le Signor, N. Dupré, and G. Close, „A gradiometric magnetic force sensor immune to stray magnetic fields for robotic hands and grippers“, IEEE Robotics and Automation Letters, Jan.
2022.
Melexis verbindet Leidenschaft für Technologie mit hochinspiriertem Engineering und bietet innovative Mikroelektroniklösungen, mit denen Entwickler ihre Ideen zu Anwendungen machen können, die unsere Zukunft mitgestalten. Die fortschrittlichen Mixed-Signal Halbleiter-Sensor- und Aktor-Komponenten adressieren die Herausforderungen bei der Integration von Sensorik, Steuerungs-/Regelungs- und Kommunikationstechnik in kommende Produktgenerationen und Systeme, mit denen sich die Sicherheit, Effizienz, Nachhaltigkeit und der Komfort verbessert.
Melexis ist ein weltweit führender Hersteller von Halbleitersensoren für die Automobilindustrie. Heute enthält jeder weltweit produzierte Neuwagen im Durchschnitt 13 Melexis-Chips. Melexis nutzt sein Know-how bei der Entwicklung von ICs für Automobilelektronik, um sein Angebot an Sensoren und Treiber-ICs zu erweitern, um auch die Anforderungen intelligenter Geräte, Home-Automation-, industrieller und medizintechnischer Anwendungen zu erfüllen. Melexis‘ Sensorlösungen umfassen Magnetsensoren, MEMS-Sensoren (Druck, TPMS/Reifendruck, Infrarot), Sensorschnittstellen-ICs, optoelektronische Einpunkt- und lineare Array-Sensoren sowie ToF-Sensoren (Time of Flight). Das Angebot an Treiber-ICs deckt fortschrittliche DC- und BLDC-Motor-Controller, LED- und FET-Treiber ab. Melexis bietet das Know-how und die Erfahrung, Kommunikationsbrücken zwischen Komponenten zu bilden, um einen robusten und schnellen Datenaustausch zu garantieren.
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