MEMS-Entwicklung Roboter können künftig besser sehen und tasten

Test des „BioRob“-Arms mit einem Smart-Phone
Test des „BioRob“-Arms mit einem Smart-Phone

In dem Forschungsprojekt „Schaltplan-basierter Entwurf von MEMS für Anwendungen in Optik und Robotik“ – kurz MEMS2015 –, erkunden Experten aus Forschungseinrichtungen und Industrie völlig neue Methoden für die MEMS-Entwicklung.

Ziel ist es, erstmalig eine universelle Entwurfsmethodik für MEMS zu entwickeln, die die Lücken zwischen Elektronik- und Mechanik-Design, der Fertigung sowie der anschließenden Integration in Produkte schließt.

Mit den neuen Methoden lassen sich neuartige Sensor- und Aktorsysteme entwickeln – damit können zum Beispiel Roboter künftig besser sehen und tasten. Außerdem lässt sich damit das MEMS-Marktpotenzial um bis zu 50 Prozent steigern. Mit einer Art Baukastensystem wollen die MEMS2015-Forscher die Lücken zwischen der Chip- und Sensorfertigung sowie der anschließenden Integration der Bausteine in Produkte schließen. Damit werden die Möglichkeiten einer breiten MEMS-Anwendung im professionellen und sicherheitsrelevanten Umfeld enorm erweitert. Zudem können kleine und mittelgroße Unternehmen dank der neuen Methoden in Zukunft auch MEMS entwerfen und viel häufiger und in größerer Vielfalt als heute in ihre Produkte integrieren.

Bilder werden direkt auf die Netzhaut projiziert

Die neuen Entwicklungsansätze für MEMS ermöglichen in Zukunft ganz neue Lösungen in den Leitanwendungen Optik und Robotik. So sind weitreichende Anwendungen von Mikrospiegel-Arrays denkbar, wie sie bereits heute in Projektoren eingesetzt werden. Damit können zum Beispiel einmal Bilder über eine Art Brille direkt auf die Netzhaut projiziert werden. In der Robotik können Kraftfühler und Profilometer entwickelt werden, die Oberflächen noch genauer als bisher analysieren bzw. einen äußerst genauen Tastsinn nachbilden. Die Projektergebnisse werden im Rahmen des Vorhabens anhand realer MEMS-Prototypen überprüft, die dadurch auch als Demonstratoren fungieren.

Acht Partner aus Forschung und Industrie

Das auf drei Jahre angelegte und durch das BMBF im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung und dem Förderprogramm IKT2020 mit ca. 3,5 Mio. Euro unterstützte Forschungsprojekt MEMS2015 bündelt die Potenziale von acht Partnern aus Forschung und Industrie: Cadence Design Systems GmbH, Carl Zeiss SMT GmbH, Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme GmbH, Robert Bosch GmbH, Technische Universität München, TETRA Gesellschaft für Sensorik, Robotik und Automation mbH, Universität Bremen und X-FAB Semiconductor Foundries AG. Das Projektmanagement von MEMS2015 übernimmt das edacentrum in Hannover.