Bionic Learning Network
Bei dem Bionischen Handling-Assistenten handelt es sich um ein biomechatronisches Handhabungssystem der Festo AG & Co. KG, das im Rahmen der Initiative des Bionic Learning Networks entwickelt wurde. Das Bionic Learning Network ist ein Verbund der Festo AG & Co. KG mit Hochschulen, Instituten und Entwicklungsfirmen, mit der Zielsetzung, durch Bionik – also den Übertrag biologischer Prinzipien auf die Technik – innovative Technologieträger hervorzubringen.
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Sicheres Greifen des Bionischen Handling-Assistenten
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Mögliche Kooperation zwischen Mensch und Maschine
Details
Aufbau
Der Bionische Handling-Assistent besteht aus drei Grundelementen zur räumlichen Bewegung sowie einer Gelenkachse und einem Greifer mit drei adaptiven Fingern, welche sich der Fin-Ray-Technologie bedienen. Der Fin-Ray-Effekt nutzt die natürliche Eigenschaft von Fischflossen, die bei seitlicher Druckeinwirkung nicht wegknicken, sondern sich entgegen der krafteinwirkenden Richtung wölben. (Fin Ray Effect® ist eine Marke der Evologics GmbH) Die Grundelemente werden aus drei Aktuatoren (Faltenbalge) gebildet, die kreisförmig angeordnet sind und sich in einem Winkel von 3 Grad verjüngen. Jeder Aktuator wird an den Schnittstellen der Grundelemente mit Druckluft versorgt.
Technologien
Beim Bionischen Handling-Assistenten vereinen sich die Technologien der Bionik, Pneumatik, Mechatronik, Handhabungstechnik und des Rapid Manufacturing.
Die Bestandteile des Bionischen Handling-Assistenten werden aus Polyamid mithilfe der Technologie „Rapid Prototyping“ hergestellt.
Arbeitsweise
Der Bionische Handling-Assistent arbeitet mit Druckluft. Ventile steuern die Druckluft in den einzelnen Aktuatoren, so dass der Arm in die gewünschte Bewegung ausgelenkt wird. Die Rückstellung erfolgt durch die schlaufenartige Konstruktion der Aktuatoren, die nach dem Ablassen der Druckluft wie eine Zugfeder wirkt. Seilzugpotentiometer auf den Außenseiten der Aktuatoren erfassen deren Auslängung und dienen der Steuerung des Systems im Raum. In der Gelenkachse sind drei weitere Aktuatoren um ein Kugelgelenk angeordnet. Ihre Betätigung bewirkt eine Winkelverstellung des Greifers von bis zu 30 Grad. Sensoren sorgen hier für die Detektion der Wegstrecken und ermöglichen eine präzise Ausrichtung. Die 11 Freiheitsgrade machen es dem Bionischen Handling Assistenten möglich, jeden Ort seines Arbeitsraumes leicht zu erreichen.
Anwendung
Anwendungsfelder des Bionischen Handling-Assistenten sind Industrie und Werkstätten, Agrartechnik, Haushalte, Lerneinrichtungen sowie Labore. In der Anwendung zeichnet sich das Handhabungssystem vor allem durch seine strukturelle Nachgiebigkeit aus; bei Kollisionen gibt der Roboter nach oder wählt einen alternativen Bewegungsablauf. Der Bionische Handling-Assistent macht damit eine reale Mensch-Technik-Kooperation möglich.
Technische Daten
- Länge: 0,75 m
- Aufgezählter Listeneintrag
- Maximale Auslängung: 1,1 m
- Gewicht: 1,8 kg
- Aktuatoren: 13
- Freiheitsgrade: 11
- Handhabungsgewicht: 500 g
- Betriebsdruck: 1,5 – 3 bar
- Ventile: Proportionalwegeventile VPWP
- Sensoren: Seilzugpotentiometer
- Sensoren Handachse: SMAT-8M
- Werkstoff: Polyamid
- Herstellungsverfahren: Rapid Prototyping