Projektdaten

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Interferometrische direkte faseroptische Formabtastung mit sechs Freiheitsgraden

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Die direkte faseroptische Formmessung (DFOFM) ist eine neue Technologie, bei der die Form eines Messkabels direkt gemessen wird um aus dieser auf die FormNerformung von Trägerstrukturen schließen zu können. Die neuartige Fähigkeit Formen ohne externen Beobachter zu vermessen führt zu vielen interessanten Forschungsperspektiven, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, Robotik oder Medizin. Die vom Antragsteller entwickelte Fasersegmentinterferometrie (FSl)-Technologie hat bereits in zahlreichen anspruchsvollen Anwendungen stark verbesserte Messauflösungen im Vergleich zu konkurrierenden Ansätzen gezeigt. Auch für die DFOFM verspricht das FSI-Konzept höhere Genauigkeiten, da die Dehnung theoretisch exakt über definierte Fasersegmente integriert wird und Immunität gegenüber Dehnungsgradienten besteht. Ein Meilenstein zur Implementierung des FSI-Ansatzes für komplexere DFOFM-Aufgaben ist die Realisierung einer zusätzlichen Torsionsmessung im Messkabel. Weiterhin verhindert die typischerweise sehr hohe Steifigkeit von DFOFM-Kabeln den Einsatz in Situationen in denen eine flexible Ausdehnung des Messkabels nötig ist. In diesem Vorhaben wird Grundlagenforschung zu neuen Messkabelstrukturen durchgeführt um den interferometrischen DFOFM-Ansatz zum ersten Mal auf fünf (mit Torsion) und sechs (mit Torsion und Ausdehnung) Freiheitsgrade zu erweitern. Hierfür wird zunächst ein Verständnis der Konfigurationsparameter mittels theoretischer Modellierung aufgebaut. Darauf folgt eine eingehende statische und dynamische Charakterisierung der erreichbaren Auflösung und Genauigkeiten der hergestellten Messkabel. Zum Abschluss des Vorhabens wird für diesen Ansatz ein dediziertes Demonstratorsystem aufgebaut, welches die neuartigen Fähigkeiten dieses Ansatzes anhand der Messung der Position und Orientierung einer parallel-kinematischen Plattform mit sechs Freiheitsgraden aufzeigen soll.