Nyquist: bewegen op atomaire schaal | Technisch Weekblad
Nieuws

Nyquist: bewegen op atomaire schaal

Een nieuw besturingssysteem voor elektromotoren stuurt niet langer assen aan, maar genereert bewegingen in drie dimensies.

Eindhoven – Nyquist Industrial Control ontwikkelt samen met FEI Company en de TU Eindhoven een besturingssysteem voor elektromotoren dat bewegingen in de orde van één nanometer mogelijk maakt. ‘Dit is een nauwkeurigheid vergelijkbaar met het groeien van een haar, die per seconde één nanometer in lengte toeneemt’, zegt ing. Jan van Gerwen, chief technology officer van Nyquist uit Eindhoven.

Het NewMotion-project bestaat uit geavanceerde meet-, regel en actuatorsystemen, en bevat algoritmes waarbij ‘bewegingen in drie dimensies worden gegenereerd, ongeacht de mechanica van de toepassing’, aldus Van Gerwen. Het ontwikkelen van dergelijke applicaties is voor tien procent een kwestie van hardware en voor negentig procent software.

De TU Eindhoven zal meeten regelalgoritmen ontwikkelen voor zeer langzame snelheden (nanometers per seconde). Tevens zal zij algoritmes voor het bewegen in driedimensionale ruimtes formuleren, plus de kinematische formules voor het positioneren van mechanische constructies zoals robotgrijpers, die zes vrijdheidsgraden kennen. FEI Company, eveneens uit Eindhoven, zal het NewMotion-besturingssysteem inbouwen in de preparaatmanipulator van haar vol gende generatie transmissie-elektronenmicroscopen (tem). Deze moet waarnemingen doen met kleinste details van 0,5 Ångström (0,05 nanometer). De huidige generatie elektronenmicroscopen kan kleinste details tot 1 Å onderscheiden. Om zeer kleine structuren of zelfs atomen in preparaten te kunnen waarnemen, zal zowel de hele machine als de plaats van het preparaat in de machine nauwkeurig bepaald en gehandhaafd moeten blijven. Het preparaat moet echter ook in drie dimensies bewegen, om het van alle kanten te kunnen bekijken. Nyquist zal voor het NewMotion-project voortbouwen op haar bestaande NYCe4000-platform dat bestaat uit een pc voor de applicatiesoftware en motion control modules die verbonden worden met standaard pc-netwerken. Het bestaat verder uit een geïntegreerde feed forward en pid-regeling. Feed forward bepaalt vooraf de krachten om met behulp van een motor een mechaniek te verplaatsen (bijvoorbeeld een preparaatmanipulator), de pid-regeling (proportional integrator differential) stuurt die krachten achteraf bij op basis van het positie fout-signaal. Het NYCe4000-platform kan assen van honderden motoren tegelijk aansturen. Het project moet over 1,5 à 2 jaar zijn afgerond.

Nyquist telt vijftig medewerkers, waarvan er 35 motion-control-applicaties ontwikkelen, voor toepassing in onder andere robots en machines. De productie van de hardware voor motion control-systemen – printed circuit boards wordt uitbesteed. Het bedrijf had vorig jaar een omzet van acht miljoen euro. Nyquist – genoemd naar de Zweedse informaticus – is in 1998 afgesplitst uit Philips.