Smarte Adaptive Materialien und Agenten

PD Dr. Stefan Bosse
Universität Bremen, Mathematik und Informatik
8.7.2020

Inhalt

Einführung


Smarte Materialien

Ein intelligentes Material bietet die folgenden Hauptmerkmale:

Wahrnehmung

Perzeption unter Verwendung verschiedener Arten von Sensoren, z. B. Messen von Dehnung, Verschiebung, Temperatur, Druck und Kräften;

Änderung

Änderung lokaler Material- und Struktureigenschaften durch Aktuatoren, z. B. Steifigkeits- oder Dämpfungsänderung;

Integrierte Informations- und Kommunikationstechnologien

Datenverarbeitung, Sensorfusion, Steuerung, Maschinelles Lernen

Verteilter Ansatz

Lokale Sensorverarbeitung und Aktuatorsteuerung - Globale Zusammenarbeit und Koordination.

Self-* Fähigkeit

Robustheit, Selbstorganisation, Selbstadaptivität, Selbstheilung

Smarte Materialien

Smarte Materialien: Fusion von Sensorischen- und Adaptiven Materialien mit Informationsverarbeitung

Sensorisches Material

Ein Material oder Struktur mit integrierter Sensorik und Datenverarbeitung (ICT)

Adaptives Material

Ein Material mit integrierter Sensorik, Datenverarbeitung und Aktoren, die Materialeigenschaften steuern und ändern können

Robotisches Material

Ein Material oder eine Struktur mit integrierter Sensorik, Datenverarbeitung und Aktoren, die Materialeigenschaften oder Strukturformen steuern und ändern können

Adaptronisches Material

Synonym für robotisches Material (oder vice versa)

Smarte Materialien

Skalen

Mikroebene

Eigenschaften und Strukturgrößen der Materialien und Werkstoffe

Mesoebene

Eigenschaften und Strukturgrößen von Mikrosystemen

Makroebene

Eigenschaften und Strukturgrößen von robotischen Systemen

Stellvariablen

  1. Struktureigenschaften (Netzwerkstrukturen)
  2. Mechanische und Materialeigenschaften

Smarte Materialien

Aktoren

Thermisch stimulierte Polymere (Thermoplaste), optisch stimulierte Polymere, aktiv angetriebene Mikroaktoren, Ferrofluide, ..

Sensoren

Temperatur, Dehnung, ..