Forschungsteam entwickelt intelligenten Greifarm nach Vorbild von Tieren

Inspiriert von der Beweglichkeit von Elefantenrüsseln und Krakententakeln hat ein Team von Wissenschaftlern einer chinesischen Universität einen äußerst geschickten, spiralförmigen, weichen Roboterarm entwickelt. In vielen Greifaufgaben ist dieser mit der menschlichen Hand vergleichbar.

Demonstrationsvideos haben die beeindruckenden Fähigkeiten des tentakelartigen Roboterarms gezeigt: Er kann mühelos empfindliche Gegenstände wie Eier, Erdbeeren und USB-Kabel greifen, einen heranrasenden Tennisball sicher auffangen und einen Tischtennisball schnell und präzise schlagen.

Die Forscher unter der Leitung von Nikolaos Freris von der University of Science and Technology of China setzten Techniken des Reverse Engineering ein, um die in der Natur vorkommenden logarithmischen, spiralförmigen, flexiblen Strukturen zu simulieren.

Das bioinspirierte Robotersystem SpiRobs hat durch eine Reihe von Bewegungen ausgeklügelte Greifmanöver mit einer Erfolgsquote von fast 95 Prozent gezeigt, so die in der Zeitschrift Device veröffentlichte Studie.

Der von zwei oder drei Kabeln angetriebene Spiralgreifer mit einem konischen Winkel von 15 Grad kann Objekte mit einem Durchmesser von mehr als zwei Größenordnungen greifen und Lasten bis zum 260-fachen seines Eigengewichts tragen, so die Studie weiter.

Außerdem nutzte das Team den 3D-Druck mit erschwinglichen Materialien wie Polyurethan, Harz und Papier, um Prototypen in verschiedenen Größenordnungen – von Zentimetern bis zu Metern – herzustellen.

In einem Feldversuch hat ein mit einer Drohne ausgestatteter Roboterarm nach einem Wassereimer gegriffen und hochgehoben und damit das Potenzial für einen künftigen Einsatz in der Wirtschaft in geringer Höhe aufgezeigt.