Bionische Roboterarme nach dem Vorbild des Elefantenrüssels

Bild: © Oliver Dietze

Die bionischen Roboterarme, die das Forschungsteam um Professor Stefan Seelecke von der Universität des Saarlandes zusammen mit der Festo-Unternehmensgruppe entwickelt, verbrauchen nur wenig Strom und können gefahrlos mit Menschen zusammenarbeiten. Künstliche Muskeln und Nerven aus der Formgedächtnislegierung Nickel-Titan machen die Roboterrüssel wendig und beweglich wie ihr tierisches Vorbild. Sie sind aber wesentlich leichter und präzise steuerbar. Die Saarbrücker Forscherinnen und Forscher folgen bei ihrer Entwicklung 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 Zusammenspiel seiner künstlichen Muskeln. Die Muskeln aus Nickel-Titan-Drähten können wie Muskeln von Lebewesen kontrahieren: Auf Befehl verkürzen sie sich, ziehen sich also zusammen, und dehnen sich wieder aus, entspannen also. Diese Fähigkeit von Nickel-Titan beruht auf dem Phänomen des Formgedächtnisses der Legierung: Sie erinnert sich an ihre ursprüngliche Form. Wird ein solcher Draht erwärmt, z.B. indem Strom hindurchfließt, verkürzt er sich. Wird der Strom abgeschaltet, kühlt er ab und wird wieder lang.

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