Kalle Wirschs Eigenleben

Bei der Augsburger Puppenkiste musste König Kalle Wirsch noch mit externen Schnüren als Marionette bewegt werden. Die Entwicklung des Schnurantriebes für Roboterhände wird nicht das Aus für Marionetten bedeuten, wohl aber den Startschuss für eine neue Art Greifertechnik, die Servicerobotern noch persönlichere Eigenschaften verleihen soll.

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. Die verwendeten nämlich 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 der Universität des Saarlandes, 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 suchten wir daher nach einer Möglichkeit, die Steuerung und den Antrieb der Finger mit möglichst kleinen Bauteilen auch im Unterarm unterzubringen“, beschreibt Professor Janocha die Herausforderung. Über Schnüre, die von kleinen, schnell drehenden Elektromotoren verdrillt werden, können die Forscher jetzt auf kleinstem Raum sehr hohe Zugkräfte erzeugen.

„Polymerschnüre, die enorm belastbar sind, geben uns die Möglichkeit, mit einem kleinen Elektromotor und einer Schnur von 20 Zentimetern Länge eine Last von fünf Kilogramm in Sekundenschnelle um 30 Millimeter anzuheben“, erläutert Professor Janocha. Jeder Roboterfinger, der wie beim Menschen in drei Glieder unterteilt ist, kann mit den einzelnen Seilzügen sehr feinfühlig gesteuert werden. Im Unterschied zu früheren Ansätzen, bei denen Schnüre auf einer Spule aufgerollt wurden, ist die neue Lösung wesentlich platzsparender. Die winzigen Elektromotoren werden im Unterarm des Roboters versteckt, der sich dadurch dem menschlichen Vorbild noch stärker annähert.

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