NSK als Entwicklungspartner einer hochgradig anpassungsfähigen Roboterhand

NSK und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickeln gemeinsam ein Roboterhandsystem, das die Automatisierung von manuellen Aufgaben insbesondere im Dienstleistungsbereich vereinfachen wird. Im Mittelpunkt des neuartigen Konzeptes steht eine vielseitig anpassbare Roboterhand mit individuell konfigurierbaren Fingermodulen. Die Anpassbarkeit wird nicht nur hohe Flexibilität im Einsatz gewährleisten, weil die Hand eine Vielzahl von Objekten greifen kann, sondern auch eine kostengünstige Produktion – ein wichtiger Faktor gerade bei nicht-industriellen Anwendungen.

Viele Industrienationen leiden schon jetzt unter Fachkräftemangel. Aufgrund der demographischen Entwicklung wird sich dieses Problem in naher Zukunft noch erheblich verschärfen. Roboter können hier Abhilfe schaffen, indem sie manuelle Arbeiten übernehmen können. In Bereichen, die ein hohes Maß an manueller Geschicklichkeit erfordern – dazu gehören der Einzelhandel, die Gastronomie und einige Bereiche der verarbeitenden Industrie für Aufgaben – haben Roboter aber noch keine große Verbreitung gefunden. Die Gründe sind nicht (nur) technischer, sondern auch kommerzieller Art. Greifer, die nur eine einzige Art oder Größe von Objekten handhaben können, lassen sich kostengünstig herstellen. Roboterhände, die ganz unterschiedliche Objekte greifen können, sind hingegen extrem teuer.

Vor diesem Hintergrund arbeiten NSK und das Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt gemeinsam an einem universellen Roboterhandsystem mit Fingermodulen, die sich je nach Anwendungsfall einfach rekonfigurieren lassen. Die einzelnen Fingermodule ermöglichen  den Bau von idnviduell angepassten Roboterhänden. So lässt sich leicht ein Greifer erzeugen, der nur Standardprodukte handhaben kann, oder aber eine Roboterhand, die eine Vielzahl  von Objekten greift.

Insbesondere das modulare Konzept mit einzelnen Fingermodulen, die sich zu diversen Hand-Konfigurationen kombinieren lassen, zielt darauf ab, durch Massenproduktion niedrige Stückkosten zu erreichen. Das dürfte sich für Unternehmen der Automatisierungsbranche als attraktiv erweisen, die Systeme mit reibungsloser Fingerbewegung, präziser Handhabung und einfachen Layoutänderungen anbieten möchten.

Die sanfte Bewegung und das schonende Greifen von verschiedenen Objekten wird durch die vom DLR entwickelte Drahtantriebstechnologie gewährleistet. NSK bringt einen Magnetmechanismus in die gemeinsame Entwicklung ein, der das schnelle Verbinden und Lösen der Fingermodule durch einfaches Ziehen eines Hebels ermöglicht. Bei der Anordnung der Fingermodule zueinander haben die NSK-Ingenieure das Konzept des Digitalen Zwillings genutzt und außerdem einen Algorithmus entwickelt, der diese Aufgabe je nach Objektgröße und -form optimiert.

Mit der neuen Roboterhand möchten NSK und das DLR einen Beitrag zur verstärkten Mechanisierung und Automatisierung in einer Vielzahl von – insbesondere kostensensiblen – Branchen leisten. Dazu gehören neben der Gastronomie und dem Einzelhandel auch Montage und Fertigung sowie die Logistik und die Landwirtschaft. Aktuell stellt NSK die Roboterhand bei Kunden vor, die als Robotersystemintegratoren tätig sind oder die Roboteranlagen betreiben. Erste Feldtests werden in Kürze beginnen.

Bild 1) Zwei Fingermodule, entwickelt von NSK und dem DLR, halten eine Metallscheibe