Robotikforschung

Künstliche Muskeln lassen Roboter flexibler zupacken

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Ein Greifer funktioniert nach dem Knackfrosch-Prinzip

Der Greifer, heißt es weiter, kann Dinge festhalten und sie frei im Raum bewegen – ohne Druckluft! Also leise und nicht zuletzt für den Reinraum geeignet. Kurze Stromimpulse genügen, um schnell ein kraftvolles Vakuum zu erzeugen und wieder zu lösen. Dafür legen man die Nickel-Titan-Drahtbündel wie einen Ringmuskel um ein Metallplättchen, das nach oben oder unten umspringen kann, ähnlich wie die tonerzeugende Blechlasche in einem Knackfrosch für Kinder. Ein Stromimpuls verkürzt, wie oben beschrieben die Drähte und lässt den „Knackfrosch“ quasi umschnappen, wobei er an einer Gummimembran zieht und das Vakuum erzeugt, wenn der Greifer auf einer flachen Oberfläche aufliegt. Um Teile fest zu halten, braucht er dann keinen Strom, auch wenn er ein schweres Teil schräg halten muss, wie Seeleck betont.

Greiferprogrammierung läuft jetzt so nebenbei ab

Der Greifer bewegt sich außerdem punktgenau und schnell. Anmerkung: Beim Beschleunigen heutiger Roboterarme ist die Masse ein begrenzender Faktor. Aber das neue Verfahren mache leichte und wendige Systeme möglich. Die Steuerung greift auf einen Halbleiterchip zu, weshalb keine zusätzlichen Sensoren benötigt werden. Die Drähte selbst lieferten nämlich alle Daten, weil sie von Haus aus Sensoreigenschaften haben. Die Regelungseinheit ordnet den Messwerten des elektrischen Widerstands dabei exakt die jeweilige Deformation der Drähte zu. So weiß das System zu jeder Zeit, in welcher Position welches der Drahtbündel steht, erklären die Spezialisten. Das lässt zu, dass auch komplizierte Bewegungsabläufe programmiert werden können. Anders als bei heute üblichen Systemen sei ein Umprogrammieren sogar nebenher, während der Montage, möglich.

Auch, ob er das Bauteil fest im Griff hat oder nicht, merkt der Sauggreifer, wie es weiter heißt. Denn er erkennt, wenn das Vakuum nicht ausreicht und kräftiger werden muss. Bei Fehlfunktion oder Materialermüdung kann der Greifer auch vorab warnen. Durch die Sensorfunktion ist also zugleich die Zustandsüberwachung integriert. Der Erfolg ist so überzeugend, dass man jetzt die Mateligent GmbH gegründet hat, die diese und andere intelligenten Materialsysteme in die Industriepraxis bringen soll. Jetzt aber erst mal auf nach Hannover, zum Beschnuppern.

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