Festo: Der Octopus Gripper nimmt Objekte in den Schwitzkasten

Schnappen wie ein Kopffüßler: Festo hat einen Greifer entwickelt, der dem Tentakel eines Oktopus nachempfunden ist. Er wickelt sich um einen Gegenstand und saugt ihn an.

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Octopus Gripper: wenig Verletzungsgefahr bei eingeklemmtem Finger
Octopus Gripper: wenig Verletzungsgefahr bei eingeklemmtem Finger (Bild: Werner Pluta/Golem.de)

Neues aus dem Baukasten der Natur: Auch in diesem Jahr stellt das schwäbische Unternehmen Festo auf der Hannover Messe (Halle 15, Stand D11) wieder eine Technik vor, die ein natürliches Vorbild imitiert. Der Octopus Gripper schlingt sich um ein Teil wie der Fangarm eines Oktopus.

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Es ist ein 22 Zentimeter langer und 190 Gramm schwerer Greifer aus Silikon, der an der Unterseite mit Saugnäpfen besetzt ist. Er wird mit Luftdruck betrieben und ist dazu gedacht, Teile mit unterschiedlicher Größe oder Form zu greifen.

Der Tentakel nutzt zwei Greifprinzipien

Das System nutze eine Kombination aus zwei Greifprinzipien, sagt Projektleiter Elias Knubben im Gespräch mit Golem.de: Die Saugnäpfe heften sich durch Unterdruck an glatte Oberflächen. Der ganze Greifer ist flexibel und kann sich durch Verbiegen um einen Gegenstand legen und ihn festhalten.

  • Der Octopus Gripper von Festo ... (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • ... ist dem Tentakel eines Oktopus nachempfunden ... (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • ... und kann sich um ein Objekt schlingen. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Der Gripper arbeitet pneumatisch. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Wird Luft hineingepumpt, verformt er sich. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Einiger seiner Saugnäpfe sind aktiv, sie arbeiten mit Unterdruck. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Damit kann der Greifer Objekte fassen, der er nicht so gut umschlingen kann. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
Der Octopus Gripper von Festo ... (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

Der Greifer besteht wie viele Soft Robots aus Silikon. Er hat innen eine Hohlkammer, in die Druckluft mit 2 bar geleitet wird. Dadurch verformt sich der Arm und legt sich um einen Gegenstand. Damit der Arm nicht platzt, ist in die Wand der Kammer ein Textilmantel eingelassen.

Nicht alle Saugnäpfe sind aktiv

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Eine zweite Leitung ist für die Saugnäpfe da, die mit Unterdruck funktionieren. Allerdings sind nur einige aktiv. Die übrigen sind lediglich dazu da, dem Griff mehr Stabilität zu verleihen.

Der Octopus-Greifer kann eingeschränkt verschiedene Formen greifen: Die Teile sollten möglichst rund oder oval sein. Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Oberfläche möglichst glatt ist. So flexibel wie der vor zwei Jahren vorgestellte Flex Shape Gripper, der sich jeder Form anpasst, sei der Tentakel nicht, sagt Knubben.

Der Fangarm eines Oktopus hat Nervenzellen

In einem Punkt unterschiedet sich der Gripper vom Vorbild: In den Fangarmen eine Oktopus befinden sich viele Nerven, damit Oktopus sich schnell eine Beute greifen kann. Der Gripper hingegen habe keine Sensorik, sagt Knubben. "Wir nutzen die Nachgiebigkeit des Materials und brauchen von daher vergleichsweise wenig Sensorik." Allerdings sei es möglich, über den Druck, der permanent gemessen werde, Rückschlüsse zu ziehen, etwa über die Größe des gegriffenen Objekts.

Der Octopus Gripper ist als Aktor für Roboter gedacht, die mit Menschen zusammenarbeiten, die Co-Working-Robots oder kurz Cobots. Er kann dem menschlichen Kollegen beispielsweise in der Montage Werkstücke anreichen. Hier sei es wichtig, "ein möglichst geringes Gefährdungspotenzial für den Menschen zu haben", erläutert Knubben, da der Greifer der Teil des Roboters sei, mit dem Menschen am ehesten in Kontakt kommen. Die Verletzungsgefahr, wenn der Octopus Gripper einen Finger einklemmt, ist überschaubar. "Da sind eben solche weichen, nachgiebigen Strukturen von Vorteil."

Chinesische Forscher waren an dem Projekt beteiligt

Der Octopus Gripper wurde im Rahmen des Bionic Learning Network entwickelt, einer Forschungsinitiative, an der neben Festo weitere Unternehmen und mehrere deutsche und ausländische Forschungseinrichtungen beteiligt sind - der Octopus Gripper etwa entstand in Zusammenarbeit mit chinesischen Forschern.

Ziel des Bionic Learning Network ist es, Verfahren oder Mechanismen aus der Natur auf technische Systeme zu übertragen. So entstanden etwa der Flex Shape Gripper, dessen Vorbild die Zunge eines Chamäleons ist, oder ein pneumatisch betriebener Roboterarm nach dem Vorbild eines Elefantenrüssels. Auch verschiedene Roboter nach natürlichem Vorbild hat Festo schon konstruiert, etwa Ameisen, eine Libelle, ein Känguru oder eine Möwe.

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