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Photo von Heinz Wörn

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Heinz Wörn

Professor im Ruhestand
Tel.: +49 721 608-44006
Fax: +49 721 608-47141
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Zur Person

Professor Wörn studierte Elektrotechnik an der Universität Stuttgart und promovierte dort am Institut für Werkzeugmaschinen mit seiner Arbeit zu dem Thema "Mehrprozessorsteuerungssystem für Werkzeugmaschinen mit standartisierten Schnittstellen". Im Anschluss arbeitete er bei KUKA Schweißanlagen und Roboter GmbH, wo er eine leitende Stellung in Forschung und Entwicklung inne hatte. Professor Wörn ist ein international anerkannter Experte für Roboter und Automation. Seine Erfahrung umfasst Roboteranwendungen, Robotersteuerungen und Sensoren für Roboter, sowie deren Programmmierung und Simulation. Seit 1997 leitet er das Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik der Universität Karlsruhe als Professor für "Komplexe Systeme in Automation und Robotik".

Forschungsgebiete

  • Planung, Programmierung, Steuerung, Diagnose und Sensorsysteme für Industrieroboter
  • Autonome, mobile Roboter, Mikroroboter, Serviceroboter, Teleroboter, Autonome Fahrzeuge
  • Planung und Simulation von Anlagen und Fabriken
  • Roboter- und sensorgestützte Chirurgie
  • Mikromontage
  • Modellierung komplexer Systeme in Produktion und Medizin

Anwendungen für mobile Mikroroboter - Entwicklung des MINIMAN-Systems

AutorHeinz Wörn, Ramon Estaña, Matthias Kiefer, Ferdinand Schmoeckel, Axel Bürkle, Jörg Seyfried
Jahr2002
Veröffentlicht inVDI-Berichte 1679, VDI Verlag GmbH Düsseldorf, 2002, Proc. Robotik 2002, Ludwigsburg 19.-20. Juni 2002
KurzfassungBasierend auf kleinen mobilen Robotern stellt das Miniman-System eine Plattform für Mikromanipulations-Aufgaben in den verschiedensten Anwendungsgebieten dar. Die Leistungsfähigkeit des Systems wird durch drei beispielhafte Anwendungen vorgestellt: die Montage eines Linsensystems mit drei Teilen im Millimeterbereich und die Handhabung von biologischen Zellen der Größe 20 µm unter dem Lichtmikroskop sowie die Handhabung winziger Teilchen im Rasterelektronenmikroskop. All diese Aufgaben werden mit dem gleichen Roboter bewerkstelligt, der dazu jeweils mit den passenden Werkzeugen, wie z.B. Mikropipetten oder Mikrogreifern mit Kraft- und Tastsensoren ausgestattet werden kann. <br><hl><br> Based on small mobile robots the presented MINIMAN system provides a platform for micro-manipulation tasks in very different kinds of applications. Three exemplary applications demonstrate the capabilities of the system. Both the high precision assembly of an optical system consisting of three millimeter-sized parts and the positioning of single 20-µm-cells under the light microscope as well as the handling of tiny samples inside the scanning electron microscope are done by the same kind of robot. For the different tasks, the robot is equipped with appropriate tools such as micro-pipettes or grippers with force and tactile sensors. For the extension to a multirobot system it is necessary to further reduce the size of robots. For the above mentioned robot prototypes a slip-stick driving principle is employed. While this design proves to work very well for the described decimeter-sized robots, it is not suitable for further miniaturized robots because of their reduced inertia. Therefore, the developed centimeter-sized robot is driven by multi-layered piezoactuators performing defined steps without a slipping phase. To reduce the number of connecting wires the microrobot has integrated circuits on board. They include high voltage drivers and a serial communication interface for a minimized number of wires.
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