Entwicklung eines robotergestützten Messsystems zur Äquivalenzanalyse von Oberflächenmaterialien mittels Sensorfusion

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Robert Heinrich Schmitt
• Fachliche Zuordnung: Messsysteme ; Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405963282

Übergeordnetes Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines robotergestützten, objektiven Messsystems zur Äquivalenzanalyse von Polymeroberflächen und möglichen nachhaltigen Substituten mittels Sensordatenfusion.Zur Ausdehnung der Verwendung nachhaltiger Materialien wie z. B. im Automobilinnenraum ist durch objektive Verfahren sicherzustellen, dass neue und nachhaltige Materialien in ihrer sensorischen Wertigkeit und dem Qualitätseindruck von Kunden wie vergleichbare konventionelle Werkstoffe wahrgenommen bzw. akzeptiert werden. Forschungsergebnisse zeigen, dass menschliche Gehirn die für den Abgleich notwendigen Informationen unter Einbeziehung mehrerer Sinne, also multimodal, aufnimmt. Im Falle der Wahrnehmung von Oberflächenmerkmalen sind dies insbesondere haptische, optische und auditive Sinnesmodalitäten. Bisherige Studien beschreiben häufig nur auf Basis haptischer Modelle die Materialwahrnehmung des Menschen. Multivariate Modelle, die die Optik und auditive Wahrnehmung des Menschen mit einbeziehen, finden in der Forschung bislang nur vereinzelt Beachtung. Für eine möglichst präzise Modellierung der menschlichen multisensorischen Wahrnehmung und Reizverarbeitung ist daher eine Verknüpfung multimodaler Sinneseindrücke mit den Daten eines Multisensorsystems notwendig. Folglich bietet sich eine entsprechende Forschungslücke in der Untersuchung, wie die multisensorisch (Visuell, Auditiv, Haptisch) wahrgenommene Äquivalenz hinsichtlich des sensorischen Wert- und Qualitätseindrucks von Materialien in einem technischen System angenähert werden kann. Um das avisierte Forschungsziel zu erreichen, werden einerseits sensorische Humanstudien durchgeführt, mit denen die multimodal empfundene Äquivalenz hinsichtlich des sensorischen Wert- und Qualitätseindrucks ausgewählter Materialien mit Hilfe verschiedener Deskriptoren, sprich international einsetzbarer Beschreibungen zur Produktcharakterisierung, erfasst wird. Andererseits wird ein Messsystem zur Charakterisierung und Prüfung von Oberflächenmaterialien mittels haptischer, optischer und akustischer Sensoren realisiert. Die Einbeziehung mehrerer technischer Sensoren i. S. einer Informations-/Sensordatenfusion stellt in Analogie zur menschlichen Reizaufnahme einen potenziellen Lösungsansatz dar. Zur Darstellung der Qualität alternativer Polymere wird in diesem Forschungsvorhaben die Äquivalenz konventioneller Polymere mit möglichen rezyklierten bzw. biologisch-abbaubaren Polymeren fokussiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen