Modellierung und Validierung der Krafterzeugung mit Stick-Slip ...

2.5. Erzeugung definierter Kräfte auf kleinen Skalen 41
Parameter Intern Bedeutung
α transition (z ba , ...) ja Art der Verformung
z ba
Losbrechdistanz, Grenze elastische Verformung
z ss
Gleitgrenze, ab hier konstante Verformung
Übergangsart (ja) Form des Zustandsübergangs
Tabelle 2.4.: Zusätzliche Parameter des Elastoplastic-Modells im Vergleich zum
LuGre-Modell in Tabelle 2.3.
Es ist nicht bekannt, dass das Elastoplastic-Modell bisher zur Simulation von
Stick-Slip-Antrieben angewandt wurde. In Kapitel 5 wird sich zeigen, dass das
Potential allerdings groß ist.
2.5. Erzeugung definierter Kräfte auf kleinen
Skalen
Die Erzeugung von Kräften und Momenten wird Motoren und Antrieben zugeschrieben
und ist damit grundsätzlich ein Thema der Aktorik. Ist die Erzeugung
bestimmter Kräfte und Drehmomente zum Beispiel bei elektromagnetischen, makroskopischen
Arbeitsmaschinen selbstverständlich, so steht bei den Stick-Slip-
Positionierern zur Mikro- und Nanohandhabung immer noch ausschließlich das
Positionieren im Vordergrund. Lediglich bei den kommerziellen Positionierern
und bei einigen Antrieben aus der Forschung werden Angaben zur maximalen
Kraft beziehungsweise der Haltekraft gemacht. Daraus lässt sich folgern, dass
die Erzeugung kleinerer Kräfte derzeit schlicht noch nicht untersucht wurde. Im
Kapitel 2.2.4 wurde bereits gesagt, dass die meisten Verfahren in der Mikro- und
Nanohandhabung noch jung sind und sich entwickeln. Es kann also davon ausgegangen
werden, dass zukünftig vermehrt Aktoren mit definierten oder zumindest
einstellbar begrenzten Kräften zur Durchführung komplexer Handhabungsszenarien
erforderlich sein werden. Daher wird die Erzeugung kleiner Kräfte - analog
zur Messung kleiner Kräfte - an Bedeutung gewinnen.
Es kann an dieser Stelle nur spekuliert werden, wie sich die Mikrotechnik in
den nächsten Jahren entwickeln wird. Es scheint bei Verfahren wie der automatisierten
Zellinjektion, der Manipulation von CNT’s oder der Montage komplexer
mikro-elektromechanischer Systeme (engl. „MEMS, Micro-Electro-Mechanical-
Device”) - welche bereits heute stark an ihre Prozesse gekoppelt sind - nur angemessen,
die entsprechenden Roboter hinsichtlich ihrer Kräfte zu charakterisieren
und weiterzuentwickeln.