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Wissen & Umwelt

Mit dem "richtigen Riecher" zum Erfolg

Vorbild Elefant: Ingenieur Peter Post hat einen rüsselähnlichen Greifarm entwickelt und für seine Erfindung, die dem Menschen als dritter Arm dienen soll, den Deutschen Zukunftspreis gewonnen.

Forschungsleiter Peter Post lässt sich in Labors der Festo AG in Esslingen von einem Handling-Assistenten einen Apfel reichen. (Foto: dpa)

DW-WORLD.DE: Herr Post, Sie haben einen flexiblen Greifarm entwickelt, der einem Elefantenrüssel nachempfunden ist. Wie funktioniert dieser Greifer?

Peter Post, Firma Festo: Wir nutzen dafür hintereinander geschaltete Balgstrukturen, die sich bewegen können wie eine Ziehharmonika. Wenn in diese Balgstrukturen Luft hineingeblasen wird, können sich die einzelnen Elemente verlängern. Mehrfach hintereinander gesetzt entsteht dadurch eine unwahrscheinliche Beweglichkeit. Der Greifarm verfügt über elf gekoppelte Bewegungsmöglichkeiten. Die Auslenkung erfolgt über die entsprechenden Luftkammern, so dass wir eine ähnliche Beweglichkeit und Biegsamkeit wie der Elefantenrüssel erreichen. Anders als der Elefant können wir den Greifer sogar noch verlängern.

Warum ist gerade Ihre Erfindung zukunftweisend und was kann der Rüssel, was man bisher nicht konnte?

Mit dem bionischen Handling-Assistenten schlagen wir ein neues Kapitel in der Mischtechnik-Kooperation und im Bereich der Servicerobotik auf. Bislang sind die Servicerobotik-Systeme starre Strukturen, die durch die Regelung weich gemacht werden müssen. Bei uns ist das Kernelement eine sehr weiche und flexible Struktur, die unmittelbar im Kontakt mit dem Menschen ohne zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen eingesetzt werden kann. Wir machen diesen weichen Rüssel dann hart beziehungsweise beweglich.

Das heißt, dieser Rüssel kann jetzt Dinge tun, die vorher nur vom Menschen erledigt werden konnten?

Bisher musste man Robotiksysteme im Wesentlichen abgeschirmt vom Menschen arbeiten lassen. Unser Greifer kann vor allem in unmittelbarem Zusammenwirken von Mensch und Technik Dinge tun. Außerdem sind wir durch den einfachen Aufbau und das spezielle Fertigungsverfahren in der Lage, das ganze System sehr kostengünstig zu realisieren – also in einem Preisrahmen, den man sich sogar im privaten Umfeld leisten könnte.

In welchen Bereichen kann dieser Greifarm denn zum Einsatz kommen?

Zum einen haben wir ihn auf einer mobilen Plattform montiert. So kann der Greifarm losgeschickt werden, um irgendwelche Gegenstände zu holen. Er kann auch überall dort eingesetzt werden, wo Menschen in ihrer Bewegungsfähigkeit eingeschränkt sind – zum Beispiel auf einem Rollstuhl montiert und mit einem Joystick betrieben. Da kann der Assistent als eine Art dritter Arm funktionieren und zusätzlich zu den eigenen Gliedmaßen eine Bewegungsmöglichkeit zu schaffen. In der Industrie stellen wir uns vor, dass wir den Handling-Assistenten an Montagearbeitsplätzen, in Labors und in Werkstätten einsetzen. Dadurch könnte jemand, der mit seinen beiden Händen beschäftigt ist und einen dritten Arm bräuchte, eine zusätzliche Assistenz erhalten.

Wie erfolgreich sind Sie ist der Handling-Assistent bisher am Markt?

Wir sind in der Startphase. Wir haben finale Prototypen, die jetzt im ernsthaften Einsatz getestet werden, um die Einsatzbandbreite auszutesten und zu erweitern. Aus diesen Erfahrungen in der Anwendung lernen wir und lassen das in die Serienentwicklung einfließen.

Wie sind Sie überhaupt auf die Idee gekommen, einen Elefantenrüssel zu imitieren?

Das fällt einem nicht einfach morgens unter der Dusche ein, sondern man muss die Suche nach der Übertragbarkeit von biologischen Prinzipien in die Technik systematisieren. Dabei geht es darum, der Natur auf die Finger zu gucken, wie sie das eine oder andere Problem löst. Dann versucht man, das Prinzip in die Technik zu übertragen, indem man es erst einmal nachbaut, um es zu verstehen. Im nächsten Schritt überlegen wir, wie man echte technische Strukturen bauen kann, die sich die Lösungsprinzipien der Natur zunutze macht.

Dabei kommen sicher viele verschiedene Disziplinen der Wissenschaft zusammen zum Einsatz?

Genau. Das geht nur im interdisziplinären, im grenzüberschreitenden Zusammenarbeiten. Die Teams müssen müssen dabei aufeinander hören und die Sprache der anderen verstehen. Letztendlich entstehen an der Grenzstelle der Wissenschaften und der technischen Disziplinen die Innovationen – auch über den Firmenrand hinaus, in der Zusammenarbeit mit Hochschulinstituten. Wir haben ja mit dem Fraunhofer Institut IPA in Stuttgart zusammen gearbeitet.

Was bedeutet die Auszeichnung mit dem Zukunftspreis für Sie?

Das ist für uns eine Riesenauszeichnung. Ich glaube, so etwas kann nur einmal im Leben passieren. Das ist wirklich, wie manchmal gesagt wird, der "Oscar der Technik".

Das Gespräch führte Gönna Ketels.
Redaktion: Andreas Ziemons