Omdat robots ook bij grote belastingen snelle en nauwkeurige bewegingen moeten kunnen uitvoeren, worden ze massief uitgevoerd. Deze bouwmethode is echter gevaarlijk bij botsingen met mensen en daarom moet de robot afgeschermd worden. Wetenschappers van de TU Darmstadt hebben in een samenwerkingsverband met andere onderzoeksinstellingen een bionische robotarm ontwikkeld, die lijkt op de menselijke arm en geschikt is voor kleine en middelgrote bedrijven.
De BioRob is afgekeken van de spier met pezen van de mens. De onderzoekers hebben een bionische manipulator ontwikkeld, die elastisch wordt aangedreven in de vier hoofdassen. De reikwijdte en bewegingssnelheid van de robot zijn vergelijkbaar met die van de menselijke arm. De elastische functie van pezen en spieren wordt daarbij overgenomen door voorgespannen veren aan beide zijden.
De TU Darmstadt coördineert het project dat wordt gefinancierd door het Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Partners in het project zijn Tetra Gesellschaft für Sensorik, Robotik und Automation en het Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT).
Aandrijving
Bij conventionele robots is elasticiteit tientallen jaren als een nadeel beschouwd en moest indien mogelijk, vermeden worden. Bij de traditionele starre industrierobots werken grote krachten en momenten op de armen, draaipunten en aandrijvingen, zodat gevaar bestaat dat deze onder de belasting vervormen. Daarom werden de aparte onderdelen tot nu toe versterkt, wat zware constructies opleverde en tot niet meegevende bewegingen leidde.
De BioRob betekent een complete verandering van paradigma’s in de robotica. Bij de bionische robotarm wordt een gerichte elasticiteit in de constructie gebracht; door de elastische voorspanning van de delen worden deze ontlast en verbuigen minder snel.
De aandrijving gebeurt met elektromotoren, die de gewrichten via de veren bewegen. Deze aandrijving verhoogt de passieve veiligheid van de constructie, waardoor de BioRob in de directe omgeving van mensen zonder afscherming kan worden gebruikt. Dat opent nieuwe perspectieven voor de industrie en ook voor middelgrote ondernemingen is deze robot interessant.
Testfase
De BioRob wordt nu op verschillende manieren getest:
- bij het hanteren van kleine aluminium objecten tijdens de productie
- bij het automatisch poten van plantenstekken
- bij het hanteren van biologische monsters bij zeer lage temperaturen, waarbij zonder bescherming met temperaturen tot -160°C kan worden vastgepakt.
De robotarm is eenvoudig met de hand te geleiden, waardoor snel programmeren van het bewegingsverloop mogelijk is.
