Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Deutscher Zukunftspreis 2010 für Festo und Fraunhofer IPA: Raffinierter Rüssel

02.12.2010
Inspiriert vom Elefantenrüssel haben Forscher einen völlig neuen Roboterarm entwickelt. Feinfühlig und flexibel arbeitet der neuartige Hightech-Helfer für Industrie und Haushalt. Für diese Entwicklung haben Dr.-Ing. Peter Post und Dipl.-Ing. Markus Fischer von Festo sowie Dipl.-Ing. Andrzej Grzesiak vom Fraunhofer IPA am 1. Dezember den Deutschen Zukunftspreis 2010 erhalten. Gestern überreichte Bundespräsident Christian Wulff die mit 250 000 Euro dotierte Auszeichnung.

Geschickt greift der Elefant mit seinem Rüssel nach dem Apfel auf dem Boden. Vorsichtig umfasst er ihn mit der Rüsselspitze, hebt ihn hoch über seinen Kopf und legt ihn dann sanft in der Hand seines Pflegers ab. Etwa 40 000 Muskeln machen den Rüssel zu einer äußerst flexiblen Greifhand, die sich in jede Richtung frei bewegen und sogar rotieren lässt.

Ein geniales Werkzeug – kraftvoll, biegsam und dennoch feinfühlig. Ähnlich flexibel und sanft agiert auch der Hightech-Rüssel, den Forscher der Firma Festo gemeinsam mit ihren Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA entwickelt haben. Behutsam nimmt er mit drei Fingern ein rohes Ei aus der Hand des Entwicklers Peter Post und reicht es vorsichtig an Markus Fischer weiter – fast genauso elegant wie sein biologisches Vorbild.

Die filigranen und fließenden Bewegungen ermöglicht die ausgeklügelte Konstruktion des bionischen Handling-Assistenten. »Der Kunststoff-Rüssel besteht aus aneinandergesetzten Balgstrukturen, einer beweglichen Handachse und einem Greifer mit drei Fingern«, erläutert Dr.-Ing. Post, der das Forschungs- und Entwicklungsprojekt bei Festo leitet. Die Strukturelemente sind flexibel und lassen sich über Druckluft bewegen. Wird Luft hineingepumpt, dehnen sich die Balgstrukturen wie eine Ziehharmonika aus. So lässt sich der Hightech-Rüssel von 70 auf 110 Zentimeter verlängern.

Auch die drei Greiffinger des Rüssels sind einem biologischen Vorbild nachempfunden – der Schwanzflosse einer Forelle. Die Besonderheit: Drückt man mit dem Finger leicht gegen diese »FinGripper«, so knicken sie nicht in Druckrichtung weg, sondern bewegen sich zum Finger hin.

Die einzelnen Struktur-Elemente des flexiblen Arms sind generativ gefertigt. Deshalb ist der Kunststoff-Rüssel besonders leicht und weich. Direkt aus den Konstruktionsdaten werden die Bauteile des Hightech-Rüssels Schicht für Schicht aus feinem Polyamid-Pulver aufgebaut. »Ein Laserstrahl schmilzt gezielt an den vorgegebenen Stellen das Pulver. Das Ganze funktioniert im Grunde ähnlich wie ein Drucker, aber in drei Dimensionen«, erläutert Andrzej Grzesiak vom IPA. Der große Vorteil: Mit der »Generativen Fertigung« lassen sich beliebig komplexe Geometrien und innere Strukturen herstellen. Nichts muss mehr zusammengesetzt werden – die Bauteile entstehen in einem einzigen Arbeitsgang.

Obwohl der flexible Arm nur 1,8 Kilogramm wiegt, kann er bis zu 500 Gramm heben. Zum Vergleich: Herkömmliche Industrieroboter können lediglich etwa ein zehntel ihres Gewichts bewegen. Ein weiterer Vorteil der neuartigen »dritten Hand«: Das System ist besonders leicht und elastisch, da es anders als klassische Roboter nicht aus Metall, sondern aus Kunststoff besteht und mit Druckluft arbeitet. Das ermöglicht eine einzigartige Zusammenarbeit zwischen Mensch und Technik. »Eigentlich ist es gefährlich, im Umfeld von dynamisch agierenden Maschinen zu arbeiten. Unser Ziel war es, ein Handling-System zu schaffen, das inhärent nachgiebig ist – das heißt, dass der Mensch mit diesem System risikolos zu jeder Zeit zusammenarbeiten kann«, sagt Markus Fischer, Leiter Corporate Design bei Festo. Die »dritte Hand« lässt sich überall einsetzen, wo Menschen maschinelle Unterstützung benötigen: als Erntehelfer in der Landwirtschaft, beim Verpacken von empfindlichen Waren oder in Kfz-Werkstätten, in der Rehabilitation oder gar im Haushalt.

Für die Entwicklung des »Elefantenrüssels – einem Hightech-Helfer für Industrie und Haushalt« haben Dr.-Ing. Peter Post, Dipl.-Ing. Markus Fischer sowie Dipl.-Ing. Andrzej Grzesiak den Deutschen Zukunftspreis 2010 erhalten. Bundespräsident Christian Wulff ehrte die Wissenschaftler am 1. Dezember mit der Auszeichnung. Der Preis ist mit 250 000 Euro dotiert.

Marion Horn | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.deutscher-zukunftspreis.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Digitale Transformation für den Mittelstand – Projekt „Digivation“ erhält 1,5 Mio. Euro vom Bund
27.02.2017 | Universität Paderborn

nachricht Bildsprache gegen Arbeitskräftemangel
27.02.2017 | Hochschule Augsburg - Hochschule für angewandte Wissenschaften

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik