Leichtbauroboter und Softrobotik

Ausgangssituation

Mit höherer Durchdringung kommen Serviceroboter immer mehr in Bereichen zum Einsatz, in denen die direkte Interaktion mit dem Menschen erforderlich ist. Diese ist nur möglich, wenn die Serviceroboter bestimmte Anforderungen erfüllen, wie bspw. eine hohe Anpassungsfähigkeit an neue Umwelten und besondere Sicherheitsstandards. Neue biologisch inspirierte, in sich nachgiebige Roboterkinematiken, sogenannte Softrobotik, bieten die Möglichkeit, diese Kooperation noch sicherer zu gestalten. Dies ebnet den Weg für die Entwicklung neuer Anwendungen, in denen der Soft-Robot den Anwender physisch unterstützt, entweder als eigenständiger Assistent (Kooperations-Roboter) oder als eine Vorrichtung, die vom Benutzer getragen wird (tragbare Robotik wie z. B. Exoskelette oder Exosuits). Diese Technologien ermöglichen es die Arbeitseffizienz in Ihren Anwendungen zu optimieren.


Kompetenzen und Projektbeispiele

Insbesondere das von uns bereitgestellte Myorobotics Toolkit bietet die Möglichkeit, den Entwicklungsaufwand für Serviceroboteranwendungen erheblich zu reduzieren. Neu entwickelte Funktionalitäten können so im Gesamtkontext der Applikation getestet werden und Versuchsaufbauten und Machbarkeitsanalysen werden schneller und effizienter umsetzbar. Dadurch, dass die Systeme aus Modulen bestehen, sind sie kostengünstig und individuell gestaltbar. Das Zusammenbauen der Hardwarekomponenten ist unkompliziert, weshalb die biomimetischen Leichtbauroboter einen breiten Kundenkreis adressieren.

Unsere technologischen Schwerpunkte sind u. a.:

  • Patentierte Seilantriebstechnologien (Do-Helix und Quad-Helix)
  • Integrierte Multi-DoF seilgetriebene Leichtbau-Roboterarm-Module (ISELLA 2 und 3)
  • Low-cost Roboter-Toolkit für leichte, nachgiebige Roboter-Gliedmaßen und Antriebe (Myorobotics)


Leistungsangebot

Von der Entwicklung von mechatronischen Kerntechnologien bis hin zur Konzeption und Realisierung von kompletten Softrobotik-Systemen unterstützt Sie das Fraunhofer IPA dabei, Ihre Vision zu verwirklichen:

  • In Ihren Dienst stellen wir unser breites Know-how in seil-basierten Antriebstechnologien für die Entwicklung neuer Antriebe – maßgeschneidert auf die jeweiligen Anforderungen.
  • Wir bieten Ihnen einsatzbereite low-cost Robotermodule (bestehend aus modularen Leichtbaustrukturen, Gelenken und nachgiebigen Aktoren), die es Ihnen ermöglichen, Ihren eigenen Soft-Robot zu bauen und gezielt eigene Anwendungen umzusetzen. Bei Bedarf können wir Ihnen bei der Weiterentwicklung oder Integration zusätzlicher Funktionen, die Sie für Ihre Anwendung brauchen, zur Seite stehen.
  • Wir entwerfen, realisieren und integrieren Soft-Robotik-Plattformen, die speziell auf Ihre Anwendung ausgerichtet sind.
  • Wir unterstützen und beraten Sie bei der mechatronischen Entwicklung eigener Softrobotik-Systeme und Komponenten und erleichtern Ihnen den Einstieg in dieses neue Feld der Robotik.


Projektbeispiele

  • ISELLA 2 & 3 – 4 DoF modularer Leichtbauarm mit QuadHelix Aktoren
  • Prodo – Prothetischer Fuß mit QuadHelix Aktor
  • Myorobotics – Ein Baukastensystem für die Entwicklung muskuloskelettaler Roboter (EU-Project im FP7-ICT)

Fraunhofer IPA ISELLA 2

 

Leichtbaurobotik – Seilzuggetriebene Aktoren für die Kraftübertragung