BioFlexRobot

Entwicklung eines bionischen, lowcost, gelenkflexiblen Roboterarms als Handlingseinheit für die Mensch-Maschinen-Kooperation

 

Basierend auf den im Ohm-Krabbler-Projekt entwickelten pneumatischen Gelenken soll im Projekt BioFlexRobot ein Industrie-Roboterarm entstehen, der für sichere Mensch-Roboter-Kollaboration eingesetzt werden kann.

Eine Vielzahl an Gelenkrobotern wird in Produktions- und Montagelinien in einer großen Variationsbreite eingesetzt. Sie bewegen schwere Lasten oder arbeiten in widrigen Umgebungs-bedingungen. Die große Problematik ist hierbei, dass die Roboterarme aus starren Gelenkmechanismen bestehen. Tritt nun der Mensch in den Arbeitsbereich des Roboters, so kann dieser schwere Verletzungen hervorrufen. Deshalb dürfen starre Roboter nur innerhalb abgesicherter Bereiche – hinter Schutzzäunen oder Lichtschranken – betrieben werden. Dem Menschen ist es dadurch nicht unmittelbar möglich mit den Robotern zu agieren.

Im Rahmen der 4. Industriellen Revolution wäre eine direkte Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern jedoch von Vorteil, um auf Änderungen im Arbeitsablauf flexibel reagieren zu können und darüber hinaus auch Handarbeitsplätze ergonomischer gestalten zu können.

Um dies zu ermöglichen, wurden zunächst herkömmliche, elektrisch angetriebene Industrieroboter mit zusätzlicher, aufwändiger Sensorik und Regelungstechnik ausgestattet. Auch heutzutage ist dies noch ein beliebter Ansatz. Im Vergleich dazu haben Fortschritte bei den Fertigungstechnologien dazu beigetragen, dass auch Alternativen zu den Elektroantrieben für Roboterarme in Frage kommen. Gerade in Bezug auf Arbeitssicherheit wurde eine neue Art Roboter populär, die sogenannten Soft Robotics, welche aus flexiblen Materialien gefertigt werden und somit bei Berührungen nachgeben.

Hier können die Ohm-Krabbler-Gelenke ihre Vorteile ausspielen, da sie im Vergleich zu den meisten anderen Soft Robots weiche Gelenke mit einer starren Außenhülle vereinen. Somit stellen sie zwar eine inhärente Nachgiebigkeit zur Verfügung, behalten aber ihre grobe Form bei, sodass sie auch für klassische Industrierobotertätigkeiten in Frage kommen. Aufgrund der Unterschiede in der zugrundeliegenden Technologie gegenüber elektrischen Industrierobotern verfügen sie dabei über andere Vor-, wie auch Nachteile.

Mit dem Vorteil der natürlichen Nachgiebigkeit stellt der BioFlexRobot jedoch eine Alternative für kollaborative Aufgaben dar und soll somit zu sicheren Mensch-Roboter-Kollaborationsanwendungen beitragen.