Wie Roboter das Fühlen lernen …

1. Wie Roboter das Fühlen lernen …

2. Biegsame, elektronische Komponenten mit Gefühl ... [Takao Someya, PNAS,2004] BuchbergerGerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

3. Was sollen´s können? Berührungsempfindlich, großflächig, biegsam, dünn und positionsempfindlich!! Menschliche Haut [Schmidt, Neuro- und Sinnesphysiologie, 2006] BuchbergerGerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

4. Wegwerfen???  Nein, danke. BuchbergerGerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

5. Quer durchgeschnittenund (UNTER DEM ELEKTRONEN-MIKROSKOP) angeschaut … BuchbergerGerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

6. Hochspannung • Berührungsempfindlichkeit durch Aufladen der Hohlräume HV Korona- oder Kontaktpolung BuchbergerGerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

7. Mikroblitze in den Hohlräumen Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

8. Ferroelektrete haben´s in sich … + + + _ _ _ + + + _ _ _ • Eigenschaften: + + + + + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ + + + + + + _ _ _ + + _ _ _ _ _ + _ + + + _ _ _ + + + + + + + + + + _ _ _ _ + + _ _ _ _ _ _ _ _ großflächig + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ leicht + + + + + + + _ _ _ _ _ biegsam _ _ dünn interne Ladungen  piezoelektrisch Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

9. Ziemlich berührungsempfindlich, diese Ferroelektrete … • Piezoelektrizität: U F + t t - - - U + + + - - - + + + Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

10. Positionsempfindlichkeit?? Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

11. Bequemlichkeit von Ladungen nützen … + + + + + + + Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

12. Bequemlichkeit von Ladungen nützen … A 2 A 1 Anmerkung: Positive Ladungsträger wurden gezeichnet, da die technische Stromrichtung den Strom der positiven Ladungsträger beschreibt. Das gilt, obwohl Elektronen mit negativen Ladungen fließen. 2 + + + + + 1 Großer Widerstand Kleiner Widerstand Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

13. Touchpad • Design eines 4-Kanal- Touchpads F A 1 x y widerstands= behaftete Elektrode d1 d2 d4 A 2 d3 A 4 Erdung gut-leitende Elektrode A 3 Ferroelektret Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen … + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - -

14. Touchpad • Design eines 4-Kanal- Touchpads F 1 widerstands= behaftete Elektrode 2 3 4 Erdung gut-leitende Elektrode Ferroelektret Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen … + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - -

15. Touchpad • Design eines 4-Kanal- Touchpads 1 widerstands= behaftete Elektrode 2 3 4 Erdung F gut-leitende Elektrode Ferroelektret Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen … + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - -

16. Touchpad 2 • Spannungssignale • Design eines 4-Kanal- Touchpads 0 0 F Kraft (N) K 1 -10 1 + 0 + 1 2 + K 2 -10 0 2 + Ausgänge (mV) K 3 -10 3 + 3 0 + 4 + K 4 -10 + Erdung 4 + + -5 0 5 10 15 20 gut-leitende Elektrode Ferroelektret Zeit (ms) Anmerkung: Positive Ladungsträger wurden gezeichnet, da die technische Stromrichtung den Strom der positiven Ladungsträger beschreibt. Das gilt, obwohl Elektronen mit negativen Ladungen fließen. Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen … + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - -

17. Touchpad • 4-Kanal Touchpad • Signallandschaften F y y Sensorfläche scannedarea 4 1 2 3 4 1 2 3 Ladungs=strom x x Ferroelektret+Al-Elektrode y y Antistatikmatte x x Buchberger Gerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

18. Whatelse … [Samsung] + + + - - - + + + - - - BuchbergerGerda - WieRoboter das Fühlenlernen …

19. Danke für Eure Aufmerksamkeit! BuchbergerGerda - WieRoboter das Fühlenlernen …