Industrieroboter sind heute ebenso kraftvoll, flink und präzise wie schwer und lebensgefährlich. Menschen, die mit ihnen arbeiten, müssen sich vor ihnen in Acht nehmen. Damit sie mit dem Menschen Seite an Seite und Hand in Hand arbeiten können, müssen Roboter softer sein. Einen Roboterarm, der gänzlich ohne schwere Metallkonstruktion auskommt, entwickelt daher das Forschungsteam um den Spezialisten für intelligente Materialsysteme Prof Stefan Seelecke von der Universität des Saarlandes (UdS).
Die Saarbrücker Forschenden folgen dabei dem Vorbild der Natur: dem Elefantenrüssel. Der schlanke Roboterrüssel kann schwingend pendeln und schlenkern, sich in alle Richtungen biegen. Anders als die heutigen schweren, metallenen Roboterarme ist er nicht an sperrige Gelenke gebunden, die Bewegungen nur in bestimmte Richtungen zulassen. Wie sein tierisches Vorbild kommt der Roboterrüssel ohne „Knochen“, also ohne starres Metallgerüst aus. Er ist wendig allein durch das geschickte Zusammenspiel seiner künstlichen Muskeln.
Unterschiedliche Arme für Roboter möglich
„Unsere intelligenten Materialsysteme machen biegsame und weiche Roboterwerkzeuge möglich, die erheblich leichter und flexibler sind als heutige technische Bauteile. Sie brauchen keine Motoren, Hydraulik oder Druckluft, sondern funktionieren mit vergleichsweise wenig elektrischem Strom. Das macht diese Robotertechnologie im Betrieb nachhaltig, kostengünstig und auch leise“, erläutert Stefan Seelecke. Sein Forschungsteam arbeitet an der Universität des Saarlandes und am Saarbrücker Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik Zema an verschiedenen Arten von künstlichen Muskeln für smarte Roboterrüssel und -tentakel. Die Ingenieure setzen hierzu sowohl intelligente Kunststoffe als auch auch Formgedächtnislegierungen ein. Die Spitze des Rüssels können sie dabei mit zusätzlichen Funktionen ausstatten: etwa einem Greifer oder einem Kamerasystem. Auch könnte der Rüssel einen Schlauch tragen, der präzise Flüssigkeiten abgibt oder abpumpt.
Die Ergebnisse der anwendungsorientierten Forschung wollen die Forschenden in die Industriepraxis bringen, hierzu haben sie aus dem Lehrstuhl heraus die Mateligent GmbH gegründet.
Auf der Hannover Messe zeigt das Team seinen neuen Prototyp mit Formgedächtnis: Der etwa 30 Zentimeter lange Rüssel demonstriert sein Können mit Muskeln und Nerven aus Nickel-Titan-Drahtbündeln. „Die Technologie ist skalierbar, sie funktioniert auch für große Industrieroboter“, sagt Seelecke.
Zu sehen ist der Roboterarm auf der Hannover Messe: Halle 2, Stand B34
Kontakt:
Universität des Saarlandes
Prof. Stefan Seelecke
Lehrstuhl für intelligente Materialsysteme
stefan.seelecke@imsl.uni-saarland.de
Prof. Paul Motzki
Professur Smarte Materialsysteme für innovative Produktion
paul.motzki@uni-saarland.deSophie Nalbach
Bereichsleiterin Smarte Materialsysteme
sophie.nalbach@imsl.uni-saarland.de
https://imsl.de
https://mateligent.de
https://zema.de
