Das Verbundprojekt BioRob

BioRob-Prototyp
Funktionsmuster des neuen BioRob-Manipulators

Im BioRob-Projekt wird ein neuartiger Typ von Roboterarmen entwickelt und erprobt. Durch die bionisch inspirierte, spezielle serienelastische Antriebskonstruktion kann einerseits hohe passive Sicherheit beim Einsatz im direkten Umfeld des Menschen ohne teure, zusätzliche Sensorik erreicht werden. Andererseits ermöglicht diese Konstruktion durch wechselseitige Verspannung der Roboterglieder deren Biegeentlastung und dadurch ein sehr gutes Verhältnis von Traglast zu Eigengewicht, was auch zu deutlich niedrigerem Energiebedarf im Vergleich zu konventionellen Industrierobotern führen kann. Darüber hinaus bietet die Verwendung von Standardkomponenten das Potential einer kostengünstigen Fertigung und Wartung bei entsprechenden Stückzahlen, wobei im Vergleich zu Industrierobotern darüber hinaus keine nennenswerten Zusatzkosten für Sicherheitssensorik bei Einsatz in direkter Umgebung des Menschen entstehen.

Biologischer Hintergrund

BioRob-Inspiration
Inspiration aus dem biologischen Bewegungsapparat

Industrieroboter stehen im auffälligen Kontrast zu biologischen Bewegungssystemen. Im Gegensatz zu den Armgliedern eines Roboters ist der biologische Bewegungsapparat eine spezielle auf die Belastung und Anforderungen hin optimierte Leichtbaukonstruktion. Hinzu kommen die besonderen Eigenschaften der biologischen "Motoren", der Muskeln, deren Elastizität eine wesentliche Rolle für die Bewegungskontrolle spielt. [ Weiter Infos folgen ... ]

Motivation

Im Bereich kleiner und mittelständischer Unternehmen entziehen sich auch heute noch viele Routineaufgaben der Automatisierung mit konventionellen Industrierobotern. Einer der wesentlichen Gründe dafür ist das Fehlen einer im Kosten-Nutzen-Verhältnis günstigen und im direkten Umfeld des Menschen sicher und flexibel einsetzbaren Roboterarmplattform. [ Weiter Infos folgen ... ]

Geschichte

Fest der Ideen
Elastobot auf dem
"Fest der Ideen" (1997)

Die Idee für den BioRob-Manipulator entstand bereits 1995 als Prof. Dr. Bernhard Möhl im damals neu gegründeteten Studienschwerpunk "Technische Biologie und Bionik" der Universität des Saarlandes die Unterschiede von technischen und biologischen Bewegungssystemen untersuchte. Das erste, noch "Elastobot" genannte, Labormodell wurde nach zweijähriger Grundlagenforschung gebaut und zum Patent angemeldet. Viele Entwicklungen die über die Jahre entstanden und die Erfahrungen mit dem immer weiter entwickelten Labormodell fließen auch jetzt in die Entwicklung des neuen BioRob-Manipulators mit ein. [ Weiter Infos folgen ... ]

Machbarkeit

In einer Machbarkeitsstudie, die im Rahmen des ersten Bionik-Ideenwettbewerbs vom BMBF gefördert wurde, wurden die Funktionsweise und systematische Auslegung eines nach bionischen Prinzipien aufgebauten und angetriebenen Roboterarms im Hinblick auf konkrete, industrielle Einsatzbereiche untersucht. [ Weiter Infos folgen ... ]