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Bionische Ansätze in der Robotik

 

 Der BionicCobot aus dem Bionic Learning Network

 Ein kollaborativer Leichtbauroboter mit pneumatischen Antrieben.

 

Der BionicCobot ist von den natürlichen Bewegungsabläufen des menschlichen Arms inspiriert. Mit ihm zeigte Festo bei der Fachmesse SPS IPC Drives 2017, wie eine ungefährliche und direkte Mensch-Roboter-Kollaboration in Zukunft aussehen könnte.

 

Ursprüngliche Zielsetzung des industriellen Robotereinsatzes war, den Menschen von monotonen, körperlich belastenden oder gefährlichen Tätigkeiten zu befreien. Heutzutage können Roboter in MRK-Konzepten auch als Assistenzsysteme eingesetzt werden und den Menschen bei Tätigkeiten entlasten bzw. ihn bei der Ausführung unterstützen. Die strikte Trennung zwischen den Arbeitsbereichen von Mensch und Roboter, die in ursprünglichen Anwendungen essenziell war, wird zunehmend aufgehoben. Es entsteht ein kollaborativer Arbeitsraum. Bionische Leichtbauroboter sind nach Einschätzung des Unternehmens Festo aufgrund ihrer Bewegungsmuster und der eingesetzten nachgiebigen Pneumatik geradezu prädestiniert für eine gefahrlose Mensch-Roboter-Kollaboration. Diese BionicCobots können in Zukunft eine preisgünstige Alternative zu klassischen Roboterkonzepten darstellen.

 

BionicCobot – pneumatischer Leichtbauroboter mit »menschlichen« Bewegungsabläufen

 

In den Bewegungsmustern ist der BionicCobot dem menschlichen Arm nachempfunden, von der Schulter über Oberarm, Ellbogen, Elle und Speiche bis zur Hand. Der BionicCobot macht sich dabei den menschlichen Wirkmechanismus von Bizeps- und Trizepsmuskel zunutze, also das effiziente Zusammenspiel von Beuger und Strecker, und das in allen Gelenken. Dadurch kann der BionicCobot - wie der Mensch als das biologische Vorbild - sehr feinfühlige Bewegungen ausführen.

Die Bewegungen des BionicCobot können je nach Bedarf kraftvoll und dynamisch, aber auch sensibel und nachgiebig geregelt werden, so dass das System selbst im Falle einer Kollision den Menschen nicht gefährdet. Ermöglicht wird dies durch die pneumatische Automatisierungsplattform »Festo Motion Terminal«, die hochpräzise Mechanik, Sensorik sowie komplexe Steuerungs- und Messtechnik auf engstem Raum vereint..

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Je nach Aufgabenstellung lassen sich an den BionicCobot unterschiedliche Greifer anschließen. Seine Bedienung erfolgt intuitiv über ein eigens entwickeltes grafisches User Interface: Mit einem Tablet kann der Anwender die durchzuführenden Aktionensehr einfach teachen und parametrieren. Anschließend lassen sich die definierten Arbeitsschritte per Drag and Drop in einer Zeitleiste beliebig aneinander reihen. Dabei wird der komplette Bewegungsablauf virtuell abgebildet und gleichzeitig simuliert. Schnittstelle zwischen dem Tablet und dem Festo Motion Terminal ist die Open-Source-Plattform ROS (Robot Operating System), auf der die Bahnplanungen der Kinematik berechnet werden.

 

Bionic Learning Network

 

Vor mehr als zehn Jahren hat Festo das Bionic Learning Network gegründet, welches eng mit den Innovationsprozessen im Unternehmen verzahnt ist. In Kooperation mit Studenten, namhaften Hochschulen, Instituten und Entwicklungsfirmen fördert Festo dabei Projekte, Versuchs- und Technologieträger. Ziel ist es, mit Hilfe der Bionik neue Technologien aufzuspüren und in die industrielle Automation einzubinden.

KONTAKT: Festo AG & Co. KG

Festo

Weitere Informationen erhalten Sie unter: www.festo.com/bionik

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BionicCobot: Pneumatischer Leichtbauroboter mit menschlicher Bewegungsdynamik als feinfühliger Helfer für die Mensch-Roboter-Kollaboration (Fotos: Festo AG & Co. KG)