Entwicklung Und Test Eines Moirebasierten Hochgenauen Positionserfassungssystems
| AUTHOR | Estana, Ramon |
| PUBLISHER | Logos Verlag Berlin (04/10/2006) |
| PRODUCT TYPE | Paperback (Paperback) |
Description
Im Bereich der hochgenauen beruhrungslosen Positionsbestimmung von frei auf einer Flache beweglichen Korpern (2D-Positionsmessung) kommt im Augenblick ein deutlich wahrnehmbarer Bedarf auf (vor allem im Bereich autonomer Mikromanipulationseinheiten). Es ist zwar bereits gelungen, deren Position beruhrungslos innerhalb 0,2 mm zu bestimmen. Fur genauere Positionsbestimmungen (aktuell gefordert sind bis zu 5 Mikrometer Auflosung) existieren jedoch momentan keine geeigneten Verfahren, die in Echtzeit Positionsangaben auch von mehreren Gegenstanden synchron bereitstellen konnen. Es stellt sich somit die Aufgabe, eine Methode fur eine genauere Positionsangabe und Orientierung von zweidimensional bewegten Gegenstanden fur weitergehende Forschungen im Bereich der hochgenauen 2D-Ortung zu entwickeln. Gefordert wird ein hochgenau messendes System, welches sich fur verschiedenste 2D-basierende messtechnische Aufgaben eignet und Ergebnisse in Echtzeit zur Verfugung stellt. Die Losung dieser Messaufgabe wird in dieser Arbeit ausfuhrlich dargestellt. Das Ergebnis der Entwicklungsarbeit ist ein beruhrungslos messendes, moirebasiertes interferometrisches Positionserfassungssystem mit einer Auflosung von 5 Mikrometer. Die Suche nach geeigneten Ansatzen fuhrt zur Fotogrammetrie sowie zur Interferometrie - diese arbeiten beide beruhrungslos. Dies ist allein schon deswegen wichtig, weil die Anforderung einer nicht taktilen Arbeitsweise zugrunde liegt.Ein fotogrammetrisches Verfahren ist fur die hier beschriebene Messaufgabe allerdings zu ungenau, arbeitet aber rechnergestutzt. Ein interferometrisches Verfahren arbeitet vergleichsweise genau, allerdings ohne Rechnerunterstutzung fur diesen Anwendungsfall, weil der Mensch die Ergebnisse noch interpretieren muss. Interferometrische Methoden bieten weiterhin eine fast beliebig hohe Auflosung. Dies bedeutet im Einzelfall, dass die Auflosung eines solchen Interferometers unterhalb von einem Mikrometer zu liegen kommt, was der hier geforderten Aufgabenstellung entgegenkommt. Die Kombination aus beiden Methoden bildet die Losung fur das neue Messverfahren. Durch Vereinigung ihrer Vorteile gelingt die Entwicklung eines fur dieses Messproblem geeigneten Sensors. Der zunachst aus der Gitteruberlagerung im Interferometer entstehende Moireeffekt spielt dabei eine wichtige Rolle; die so genannten Moirepunkte als Elemente des Moireeffektes fuhren zur Positionsbestimmung des beweglichen Gegenstandes. Erganzt wird dies durch die Fotogrammetrie, welche durch eine erste Naherung die Position der Sekundarmarke ermittelt. Durch sie konnen storende Einflusse, die sich durch nicht zum Moiremuster gehorende Punkte aussern, entfernt werden.
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Product Format
Product Details
ISBN-13:
9783832511999
ISBN-10:
3832511997
Binding:
Paperback or Softback (Trade Paperback (Us))
Content Language:
German
More Product Details
Page Count:
166
Carton Quantity:
1
Country of Origin:
US
Subject Information
BISAC Categories
Computers | General
Descriptions, Reviews, Etc.
publisher marketing
Im Bereich der hochgenauen beruhrungslosen Positionsbestimmung von frei auf einer Flache beweglichen Korpern (2D-Positionsmessung) kommt im Augenblick ein deutlich wahrnehmbarer Bedarf auf (vor allem im Bereich autonomer Mikromanipulationseinheiten). Es ist zwar bereits gelungen, deren Position beruhrungslos innerhalb 0,2 mm zu bestimmen. Fur genauere Positionsbestimmungen (aktuell gefordert sind bis zu 5 Mikrometer Auflosung) existieren jedoch momentan keine geeigneten Verfahren, die in Echtzeit Positionsangaben auch von mehreren Gegenstanden synchron bereitstellen konnen. Es stellt sich somit die Aufgabe, eine Methode fur eine genauere Positionsangabe und Orientierung von zweidimensional bewegten Gegenstanden fur weitergehende Forschungen im Bereich der hochgenauen 2D-Ortung zu entwickeln. Gefordert wird ein hochgenau messendes System, welches sich fur verschiedenste 2D-basierende messtechnische Aufgaben eignet und Ergebnisse in Echtzeit zur Verfugung stellt. Die Losung dieser Messaufgabe wird in dieser Arbeit ausfuhrlich dargestellt. Das Ergebnis der Entwicklungsarbeit ist ein beruhrungslos messendes, moirebasiertes interferometrisches Positionserfassungssystem mit einer Auflosung von 5 Mikrometer. Die Suche nach geeigneten Ansatzen fuhrt zur Fotogrammetrie sowie zur Interferometrie - diese arbeiten beide beruhrungslos. Dies ist allein schon deswegen wichtig, weil die Anforderung einer nicht taktilen Arbeitsweise zugrunde liegt.Ein fotogrammetrisches Verfahren ist fur die hier beschriebene Messaufgabe allerdings zu ungenau, arbeitet aber rechnergestutzt. Ein interferometrisches Verfahren arbeitet vergleichsweise genau, allerdings ohne Rechnerunterstutzung fur diesen Anwendungsfall, weil der Mensch die Ergebnisse noch interpretieren muss. Interferometrische Methoden bieten weiterhin eine fast beliebig hohe Auflosung. Dies bedeutet im Einzelfall, dass die Auflosung eines solchen Interferometers unterhalb von einem Mikrometer zu liegen kommt, was der hier geforderten Aufgabenstellung entgegenkommt. Die Kombination aus beiden Methoden bildet die Losung fur das neue Messverfahren. Durch Vereinigung ihrer Vorteile gelingt die Entwicklung eines fur dieses Messproblem geeigneten Sensors. Der zunachst aus der Gitteruberlagerung im Interferometer entstehende Moireeffekt spielt dabei eine wichtige Rolle; die so genannten Moirepunkte als Elemente des Moireeffektes fuhren zur Positionsbestimmung des beweglichen Gegenstandes. Erganzt wird dies durch die Fotogrammetrie, welche durch eine erste Naherung die Position der Sekundarmarke ermittelt. Durch sie konnen storende Einflusse, die sich durch nicht zum Moiremuster gehorende Punkte aussern, entfernt werden.
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