Hydraulische Muskeln für Robo-Katastrophenhelfer
Entwicklung hat viel höhere Stärke pro Gewicht als Elektromotoren
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Schlauchkonstrukt: Dieser Robo-Arm kann einiges (Foto: titech.ac.jp) |
Tokio (pte003/30.01.2017/06:10) Japanische Forscher haben hydraulische künstliche Muskeln entwickelt, die besonders widerstandsfähige Roboter für den Katastropheneinsatz ermöglichen. Das Verhältnis von Stärke zu Gewicht ist fünf bis zehn Mal besser als bei für die Bewegung von Robo-Gelenken gängigen Elektromotoren. Die mit Gummischläuchen gefertigten Muskeln versprechen somit besonders kompakte, energieeffiziente und dennoch robuste Roboter.
Kraft für den Notfall
Roboter sind interessant als Katastrophenhelfer - besonders dann, wenn ein Einsatz für Menschen aufgrund der Umweltbedingungen zu gefährlich ist - wie nach der großen Erdbebenkatastrophe in Ostjapan, die das Fukushima-Desaster zur Folge hatte. Doch existierende Roboter sind für den Einsatz in Katastrophengebieten oft ungeeignet. Einer der Gründe dafür ist vielfach, dass sie mit den harschen Bedingungen nicht klarkommen und ein Totalversagen ihrer Systeme zu befürchten steht. Die Entwicklung von Tokyo Institute of Technology http://www.titech.ac.jp/english und Bridgestone http://www.bridgestone.com ist daher als Baustein für Roboter gedacht, die vor keiner Katastrophe zurückschrecken brauchen.
Der neue hydraulische Muskel besteht aus einem Gummischlauch in einer gewebten Hülle, was für Roboter-Hydraulik nicht ungewöhnlich ist. Allerdings arbeitet die Entwicklung mit wesentlich höherem Druck als vergleichbare hydraulische Muskeln, ist also auch ungleich stärker. Die Neuheit sticht in dieser Hinsicht auch Elektromotoren als Aktuatoren aus. Das ist einem neuen Spezialgummi, Verbesserungen beim Webevorgang der Außenhülle sowie neuen Tricks zum Abdichten der Schlauchenden auch bei hohem Druck zu verdanken. Der Spezialgummi sorgt zugleich für hohe Beständigkeit gegen Stöße und Vibrationen sowie Öl.
Mehr als grob anpacken
Im Katastrophenfall ist freilich mehr als nur kräftiges Anpacken gefragt. Daher hat das Team auch gezeigt, dass der neue hydraulische Muskel mehr ist als ein Grobmotoriker. Die Entwicklung ermöglicht auch feine, präzise Bewegungen, um beispielsweise die Nutzung eines Schraubenziehers zu ermöglichen. Letztendlich soll sich das nicht nur in Robotern für den Katastropheneinsatz bewähren. Die Entwicklung dürfte auch die kleinsten, leichtesten und stärksten je für den Konsumenten-Markt geschaffenen Roboter ermöglichen, meint jedenfalls das Tokyo Institute of Technology.
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