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Robotersysteme Kreativer Baukasten für nachgiebige Robotersysteme

| Autor / Redakteur: Christophe Maufroy und Maik Siée / Mag. Victoria Sonnenberg

Nachgiebige kleine Robotersysteme lassen sich sicher und flexibel in verschiedensten Umgebungen einsetzen. Ein Baukastensystem, das im Rahmen des EU-Projekts Myorobotics unter Beteiligung des Fraunhofer-IPA entwickelt wurde, vereinfacht und beschleunigt Entwicklung, Aufbau und Erforschung dieser neuen Art von Robotersystemen.

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Unbegrenzte Möglichkeiten: Konzept für ein Cheetah nachempfundenes Robotersystem mit Myorobotics-Komponenten.
Unbegrenzte Möglichkeiten: Konzept für ein Cheetah nachempfundenes Robotersystem mit Myorobotics-Komponenten.
(Bild: ETH Zürich, Hung Q. VU)

Konventionelle Industrieroboter spielen ihre Vorteile dort aus, wo es um Kraft, Geschwindigkeit und Präzision geht. Für Bereiche, wie zum Beispiel Servicerobotik, Haushalt oder Unterhaltung, in denen die Nachfrage nach Robotersystemen in den letzten Jahren stark gestiegen ist, braucht es hingegen Systeme, die speziell auf dieses Umfeld zugeschnitten sind. Sie müssen für die sichere und zugleich flexible Zusammenarbeit mit Menschen ausgelegt sein und mit unterschiedlichen, unstrukturierten Umgebungen zurechtkommen. Modulare, nachgiebige Leichtbaukonstruktionen, wie sie im Myorobotics-Projekt entstanden sind, entsprechen diesen Anforderungen.

Open source: Nachbau erwünscht

Mit dem Baukastensystem ist es möglich, Prototypen dieser Kinematiken leicht und kostengünstig herzustellen und ihre Einsatzmöglichkeiten zu erproben. Die Robotersysteme sind handlich und bestehen aus gut verfügbaren und kostengünstigen Komponenten. Die einzelnen Module sind standardisiert und haben einheitliche Schnittstellen, sodass die Systeme individuell zusammenstellbar und leicht konfigurierbar sind, auch wenn die Anwender kein Expertenwissen in Robotik haben. Außerdem stehen Bauanleitungen sowie Dateien zum Beispiel für den 3D-Druck einzelner Bauteile kostenlos zur Verfügung, sodass die Anwender nur die Materialkosten tragen müssen. Die open-source-bereitgestellte Software-Entwicklungsumgebung „MYODE“ hilft bei der Entwicklung und Umsetzung oder auch dem virtuellen Testen neuer Robotersysteme.

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Mit diesem Konzept unterscheiden sich die Robotersysteme von bisherigen Entwicklungen biomimetischer, also biologische Funktionsweisen nachahmender Leichtbauroboter: Diese sind zwar nach ähnlichen Prinzipien gebaut, ihre Hard- und Software ist jedoch sehr kundenspezifisch und komplex und somit für Interessenten außerhalb des Entwicklerteams nur bedingt geeignet. Die Myorobotics-Systeme adressieren hingegen einen breiten Anwenderkreis und können ein Wegbereiter für neue Einsatzmöglichkeiten beispielsweise in der industriellen Entwicklung oder in Forschung und Lehre sein.

Das Baukastensystem ist das Ergebnis des dreijährigen EU-Projekts Myorobotics (die Vorsilbe Myo steht für „make your own“ und ist im Griechischen das Wort für Muskel), in dem deutsche, Schweizer und englische Forschungseinrichtungen zusammengearbeitet haben. Die Bereitstellung des Baukastensystems mit den entsprechenden Hardwarekomponenten, auch „design primitives“ genannt, war eines der Hauptziele des Projekts, zu dem das Fraunhofer-IPA die verschiedenen für die Mechanik notwendigen Bauteile beigetragen hat.

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