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Durch einen innovativen Ansatz haben Wissenschaftler in Dresden Robotern die Fähigkeit verliehen, über ihre Greifer zu „fühlen“. Mithilfe von Sensoren und 3D-Druck ahmen die Roboter die Feinfühligkeit einer menschlichen Hand nach. Dieser Fortschritt könnte vielseitige Anwendungen ermöglichen, von der Ernte über industrielle Montage bis hin zur sicheren Erforschung entfernter Umgebungen.
Von der Natur inspiriert: Feinfühlige Greifer für vielseitige Einsätze
Forscher am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden entwickeln Roboter, die durch innovative Greifer mit sensorischen Fähigkeiten ausgestattet sind. Diese nach biologischem Vorbild gefertigten Greifer können dank einer Kombination aus 3D-Druck und Sensorik die Stärke ihres Griffs selbstständig regulieren. Ihre Präzisionsfähigkeiten eröffnen neue Einsatzfelder, etwa im Agrarsektor beim Pflücken empfindlicher Früchte oder in der Weltraumforschung zur Probenentnahme. Projekte wie „BioGrip“ und „Nature4Nature“ zeigen, wie Prinzipien aus der Natur genutzt werden können, um Greifwerkzeuge zu entwickeln, die der menschlichen Hand ähneln.
Die Flexibilität der Fischflossen als Vorbild
Für die neuen Greifer wurde das Verhalten von Fischflossen als Inspiration verwendet. Fische bewegen ihre Flossen so, dass sie auf Druck durch eine Gegenbewegung reagieren – ein Prinzip, das als „Finray-Effekt“ bekannt ist. Diese Anpassung steigert die Effizienz ihrer Bewegungen, indem sie externe Kräfte aufnehmen und umschließen. Dieser Effekt wurde im BioGrip-Projekt zwischen 2021 und 2023 intensiv erforscht und hat dazu geführt, dass mit Finray-Technologie ausgestattete Greifer Objekte sicher umfassen können, ohne diese zu beschädigen.
Sensoren simulieren den menschlichen Tastsinn
Der Fokus der Entwicklung liegt auf hochsensiblen Sensoren, die den Robotern erlauben, den nötigen Druck für unterschiedliche Objekte zu erkennen und anzupassen. Dadurch können die Greifer beispielsweise bei der Ernte empfindlicher Früchte oder beim Handhaben zerbrechlicher Materialien im Wasser die Festigkeit ihres Griffs feinjustieren. Mit diesen sensorischen Fähigkeiten eröffnet sich ein breites Spektrum an Anwendungen, von der Landwirtschaft bis zur Meeresforschung. Diese Kombination aus Naturprinzipien und moderner Technik revolutioniert die Interaktion von Maschinen mit ihrer Umgebung.
Zukunftsfähige Einsatzmöglichkeiten für responsive Roboter
Der Einsatz naturinspirierter Designs hat das Potenzial, die Funktionsweise von Maschinen in vielen Bereichen grundlegend zu verändern. Gegenwärtig werden die sensiblen Greifer bereits in der Lebensmittelverarbeitung sowie in der Weltraumforschung getestet und könnten die Möglichkeiten für autonome Robotik enorm erweitern. Ingenieure erwarten, dass die Bionik-Technologie zukünftig die Entwicklung komplexer Aufgaben ohne ständige Überwachung ermöglicht. Diese Verbindung von Sensorik und Bionik stellt einen bedeutenden Schritt in Richtung vielseitiger und autonomer Roboter dar.
Die Dresdner Forschung zeigt, dass biologisch inspirierte Technik die Robotik transformieren und neue Einsatzmöglichkeiten eröffnen kann.
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Basierend auf Informationen von mdr.de und eigener Recherche.
