Bionic Learning Network
Relevanz geht aus dem Artikel nicht hervor, Sprache durchgehend Selbstdarstellung --h-stt !? 08:04, 21. Sep. 2010 (CEST)
Bei dem Bionischen Handling-Assistenten handelt es sich um ein biomechatronisches Handhabungssystem von Festo. Es dient als Greifwerkzeug im direkten Mensch-Maschine-Kontakt.
Entwickelt wurde das System gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) im Rahmen des "Bionic Learning Networks", einem Verbund von Festo mit Hochschulen, Instituten und Entwicklungsfirmen. Ziel der Initiative ist, durch die Anwendung der Bionik neuartige Technologieträger hervorzubringen.
Aufgrund seines Nachgiebigkeitsverhaltens, und dem damit verbundenen gefahrlosen Kontakt zwischen Mensch und Maschine, ist der Bionische Handling-Assistent für den Deutschen Zukunftspreis 2010 nominiert. Während konventionelle Industrieroboter nicht in Kontakt mit Menschen treten dürfen und durch Sicherheitsvorkehrungen wie Käfige, Gitter oder Schutzzäune abgetrennt werden, ist der Bionische Handling-Assistent im Kollisionsfall oder beim Ausfall von Elektronik oder Regelung ungefährlich.
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. Grundelemente bilden drei Aktuatoren (Faltenbalge), 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
Das Gerät vereint in sich die Technologien der Bionik, Pneumatik, Mechatronik, die Handhabungstechnik und das Rapid Manufacturing. Die einzelnen Bestandteile sind aus Polyamid mithilfe des Rapid Prototyping hergestellt.
Arbeitsweise
Gearbeitet wird 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. Durch elf Freiheitsgrade ist es möglich, mit dem Gerät jeden Ort seines Arbeitsraumes leicht zu erreichen.
Anwendung
Anwendungsbereiche sind Industrie und Werkstätten, die Agrartechnik, Haushalte, Lerneinrichtungen sowie Labore. Die Handhabung zeichnet sich vor allem durch strukturelle Nachgiebigkeit aus; bei Kollisionen gibt der Roboter nach oder wählt einen alternativen Bewegungsablauf und ermöglicht so eine reale Mensch-Technik-Kooperation.
Technische Daten
- Länge: 0,75 m
- 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