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Robotik

Wie Bionik Impulse für die Fabrikautomation gibt

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Festo SE & Co. KG
Klinkhammer Intralogistics GmbH
Renishaw GmbH
CMS Automatisme

Cobots ahmen die Bewegungsdynamik des Menschen nach

Der Bionic Cobot ist in seinen Abmessungen einem menschlichen Arm nachempfunden. Über die angebaute Kamera werden gerade Möglichkeiten untersucht, ihn über eine VR-Brille zu steuern.(Bild: Stefanie Michel)
Der Bionic Cobot ist in seinen Abmessungen einem menschlichen Arm nachempfunden. Über die angebaute Kamera werden gerade Möglichkeiten untersucht, ihn über eine VR-Brille zu steuern.
(Bild: Stefanie Michel)

Ebenfalls ein pneumatisches Bewegungskonzept wendet Festo beim Bionic Cobot an, einem Forschungsprojekt, das diesmal die menschliche Bewegungsdynamik nachahmt. Der Aufbau und die Abmessungen dieses Prototypen gleichen dem des menschlichen Arms von der Schulter über Oberarm, Ellbogen, Elle und Speiche bis zur Greifhand. Wie die Blutgefäße und Nervenstränge im menschlichen Körper verlaufen die Druckluftleitungen sicher im Inneren der Konstruktion.

Dieser Bionic Cobot nutzt den Mechanismus von Bizeps und Trizeps in seinen Gelenken: In seinem Schulterbereich befinden sich drei Achsen, in Ellbogen und Unterarm jeweils eine sowie zwei Achsen im Handgelenk. In jeder Achse sitzt ein Schwenkflügel mit jeweils zwei Luftkammern. Diese bilden ein Antriebspaar, das sich durch Befüllen mit komprimierter Luft wie eine mechanische Feder stufenlos einstellen lässt. Je nach Anwendung kann der Cobot seine Bewegungen kraftvoll und dynamisch, aber auch sensibel und nachgiebig durchführen. Selbst im Falle einer Kollision stellt er keine Gefahr dar.

Assistierender Cobot für die Industrie

Das Potenzial für solche Lösungen ist groß in der Fabrikautomation. Von Häfen ist sich sicher: „In der Fabrik der Zukunft werden Menschen und Roboter Hand in Hand zusammenarbeiten.“ Und Festo kann die entsprechenden Produkte bereitstellen.

Im Vergleich zu klassischen Roboterkonzepten haben sie zahlreiche Vorteile. Durch ihre Nachgiebigkeit müssen sie nicht wie konventionelle Industrieroboter abgeschirmt werden. Sicherheitseinrichtungen sind also nicht nötig, was den Einsatz gerade in einer wandlungsfähigen Fertigung sehr flexibel ermöglicht.

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Aufgrund der natürlichen Bewegungsabläufe und seiner intuitiven Bedienbarkeit sieht Festo für das Konzept des Bionic Cobot ein großes Anwendungspotenzial. Insbesondere bei monotonen, riskanten oder auch schmutzigen Tätigkeiten könnte er als assistierender Roboter eingesetzt werden und den Menschen entlasten. Vor allem in der Produktion oder in Handwerk könnten Arbeitsschritte mit ihm einfach und wirtschaftlich teilautomatisiert werden.

Für die Zukunft ist es auch denkbar, den Cobot über eine Virtual-Reality-Brille auf eine intuitive Art fernzusteuern, was beispielsweise Serviceeinsätze vereinfachen könnte. Daran arbeitet das Bioniclabor ebenso wie am Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Robotik.

So zeigte Festo, dass die Bionik-Aktivitäten viel mehr sind als ein Showcase oder Eyecatcher. Sie treiben die Fabrikautomatisierung an und geben Impulse für zukünftige Entwicklungen.

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Rainer Mugrauer mit dem Bionic Swift, dem einer Schwalbe nachempfundenen bionischen Vogel.(Bild: Stefanie Michel)
Rainer Mugrauer mit dem Bionic Swift, dem einer Schwalbe nachempfundenen bionischen Vogel.
(Bild: Stefanie Michel)

Jährlich zur Hannover Messe präsentiert Festo stets ein neues „Tier“ – aus Hightech-Materialien, mit Antriebskomponenten aus dem eigenen Portfolio und mit viel Innovationsgeist. Häufig sind es Flugobjekte, deren einzigartige Kinematik im Rahmen des Bionic Learning Network entschlüsselt und technisch umgesetzt wird. In diesem Netzwerk arbeiten unterschiedlichste Disziplinen etwa ein Jahr an einem Konzept. Bisher konnten davon circa 50 realisiert werden.

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