Roboter packen kraftvoll zu

Damit Roboter wie menschliche Helfer zupacken, benötigen sie Hände, die schwere Gegenstände greifen und auch behutsam ablegen können. Forscher der Universität des Saarlandes haben jetzt einen Schnurantrieb für Roboterhände entwickelt, der auf einfache und platzsparende Weise enorme Kräfte übertragen kann.

Als Vorbild für die künstlichen Muskeln diente das Katapult der alten Römer. Schon diese verwendeten Seile und Sehnenbündel, um mit ihren Katapulten riesige Felsbrocken auf die Feinde zu schleudern. Die Bänder wurden dabei auch verdrillt, also um die eigene Achse verdreht, so dass beim Loslassen eine ungeheure Energie freigesetzt wurde. Die Forschergruppe um Hartmut Janocha, Professor für Prozessautomatisierung, nahm dies zum Vorbild für Roboterhände, die kraftvoll und zugleich schonend zupacken können.

Der Mensch bewegt seine Hände über Muskeln im Unterarm. Für den Roboter suchte das Team daher nach einer Möglichkeit, die Steuerung und den Antrieb der Finger mit möglichst kleinen Bauteilen auch im Unterarm unterzubringen. Über Schnüre, die von kleinen, schnell drehenden Elektromotoren verdrillt werden, können die Forscher jetzt auf kleinstem Raum sehr hohe Zugkräfte erzeugen. Die Finger der Roboterhand werden mit verdrillten Schnüren behutsam bewegt.

Polymerschnüre, die enorm belastbar sind, bieten die Möglichkeit, mit einem kleinen Elektromotor und einer Schnur von zwanzig Zentimetern Länge eine Last von fünf Kilogramm in Sekundenschnelle um dreißig Millimeter anzuheben. Jeder dreigliedrige Finger der Roboterhand, die in der Forschergruppe um Professor Claudio Melchiorri an der Universität Bologna nach dem menschlichen Vorbild entwickelt wird, kann mit den einzelnen Seilzügen sehr feinfühlig gesteuert werden.

Die Saarbrücker Forschungen an Roboterhänden sind Teil des Projektes Dexmart, an dem acht Universitäten und Forschungsinstitute in Deutschland, Frankreich, Italien und Großbritannien beteiligt sind. Ziel des Projektes ist es, Robotern bestimmte Eigenschaften zu verleihen, so dass sie dem Menschen als persönliche Assistenten im Haushalt, im Operationssaal oder auch bei industriellen Anwendungen zur Seite stehen können.

Kontakt:
Chris May Lehrstuhl für Prozessautomatisierung der Universität des Saarlandes 66123 Saarbrücken Telefon: 06 81/3 02-41 88 E:Mail: c.may@lpa.uni-saarland.de