Der OHM-Krabbler in Aktion
Unsere Natur steckt voller aufregender Vorbilder.
Viele Phänomene aus der Pflanzen- und Tierwelt dienen als Vorlage
großer Erkenntnisse und Durchbrüche in der Wissenschaft. Im Sinne des technischen Fortschritts
lohnt es sich, sich von Lösungen der Natur inspirieren zu lassen.
Biology Push bedeutet, dass ein Vorteil der Natur bekannt ist und dieser in eine
technische Anwendung übernommen wird. Und in diesem Forschungsprojekt geht es um
ein ganz bestimmtes Tier – die Spinne. Die zwei wichtigsten Beingelenke streckt
eine Spinne und zieht diese durch Muskelkraft wieder zusammen. Also gegen den hydraulischen Druck.
Genau nach diesem Prinzip wurde der OHM-Krabbler konzipiert.
Anstelle der Hydraulik wird allerdings Luftdruck verwendet.
Somit kann eine fast perfekte Nachahmung des Bewegungsablaufs einer herkömmlichen Spinne
realisiert werden. Ein Forschungsprojekt der Technischen
Hochschule in Nürnberg beschäftigt sich seit 2013 damit, einen Blick auf ein ganz
bestimmtes Tier zu werfen. Das Äußerste Gelenk des Roboters
ist eine weitere Besonderheit des Roboters, erklärt uns Florian Winter.
„Mit Hilfe bionischer Entwicklungsmethoden wurde ein neuartiger Gelenkantrieb
erforscht. Dieser kann so manche schwere Elektro-Antriebe ersetzen.
Zudem können die Beine nachgeben, sollten sie gegen ein Hindernis stoßen.“
Außerdem liefert der OHM-Krabbler einen wesentlichen Vorteil gegenüber anderen
Robotern. Da er über acht Beine mit je drei Freiheitsgraden verfügt, kann er
sich auch in kaum befahrbarem Gelände fortbewegen.
Hier stoßen elektrobetriebene Rad- oder Kettensysteme an ihre Grenzen.
Fachleute verschiedenster Kompetenzbereiche waren für den OHM-Krabbler
gefragt. So mussten Elektrotechniker, Maschinenbauer, Informatiker und Biologen
an einem Projekt gemeinsam arbeiten. Rüdiger Hornfeck erklärt uns, warum
moderne Rettungskräfte genau so einen Krabbler gut gebrauchen können.
„Rettungseinsätze verschiedener Art wären ein Einsatzgebiet für den OHM-Krabbler.
Er könnte durch seine Bauweise verschiedene Messgeräte, Kameras oder
auch Versorgungsartikel in gefährdete Gebiete bringen.“ Das Vorbild aus der Natur pumpt
eine Flüssigkeit in die Beingelenke. Dies sorgt für einen Druckaufbau und
somit zur Streckung des Beins. Kontrahiert werden die Spinnenbeine über den Muskel.
Beim OHM-Krabbler ist der Luftdruck für die Bewegung verantwortlich.
Ausgestattet ist der OHM-Krabbler außerdem mit einfachen Bedien- und
Programmierschnittstellen. Auch nicht technisch ausgebildete Einsatzkräfte
können den Krabbler somit im Katastrophenfall bedienen.
Stefan Landkammer erklärt uns, dass die Beine des OHM-Krabblers ganz nach dem
Modell der Spinne als bionische Komponente konstruiert sind.
„Bei der Spinne geschieht die Gelenkstreckung über ein hydraulisches Prinzip,
d.h. durch die Entfaltung einer Gelenkmembran. Die Beugung hingegen wird
initiiert durch einen innen liegenden dynamisch agierenden Muskel.
Und in der Technik wurde das Ganze ganz genau so umgesetzt, allerdings mit Druckluft als Fluidersatz.“
Aufgabe des OHM-Krabblers in einem solchen Einsatzfall kann, z.B. die Erstellung
von aktuellen Karten des Katastrophengebiets oder die
Gefahrstoffanalyse an einer Katastrophenquelle sein, an die sich
der Mensch noch nicht annähern kann. Damit bietet der OHM-Krabbler einen Beitrag
zum Technischen Umweltschutz, da mit seinem Einsatz frühzeitig im Katastrophenfall
Gegenmaßnahmen gegen eine Umweltkatstrophe ergriffen werden können.
Die Bioflex-Robot Forschungsprojekte der Technischen Hochschule Nürnberg
können als Antwort auf die Vierte Industrielle Revolution verstanden werden.
Gerade der OHM-Krabbler soll also eine sichere
Zusammenarbeit zwischen menschlichen Einsatzkräften und der Technik ermöglichen.
In Punkto Arbeitssicherheit setzte sich in der Industrie eine neue Art der Roboter durch
durch, die sogenannten Soft Robotics. Diese bestehen aus flexiblen Materialien
und können bei ungewolltem Kontakt oder bei Berührungen nachgeben.
Die Gelenke des OHM-Krabblers vereinen das Soft Robotics Konzept mit einer starren Außenhülle.
Das macht ihn robust und im Notfall dennoch nachgiebig.
Deshalb kommt er auch fürindustrielle Anwendungen in Frage.
Durch den Vorteil der natürlichen Nachgiebigkeit trägt der OHM-Krabbler
zur sicheren Mensch-Roboter-Zusammenarbeit bei.
