2 Forschungsprojekt zur Entwicklung neuer Greifersysteme PowerGripper ist ein Hochschulprojekt im Rahmen des Bionic Learning Network. Gemeinsam mit namhaften Lehranstalten, Instituten und Entwicklungsfirmen untersucht Festo den Übertrag biologischer Prinzipien auf die Technik, um damit neuartige Lösungsansätze für die industrielle Praxis hervorzubringen. Kinematik des Vogelschädels Als Ausgangspunkt für das Konzept des PowerGripper diente eine Vorlesung von Prof. Dr. Martin Fischer, Professor des Lehrstuhls für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie der Friedrich-SchillerUniversität Jena. In seinem Vortrag über das Thema Greifsysteme in der Biologie behandelte er unter anderem die komplexe Kinematik eines Vogelschnabels, die bereits 1994 von Dr. Cornelius Schilling und Dr. Klaus Zimmermann, beide TU Ilmenau, beschrieben wurde. Diese Kinematik wird, auf die Technik übertragen, als Watt’sche Kette bezeichnet. Sie war die Basis für die Überlegungen zur Realisierung von Greifersystemen: Als Varianten wurden Flächengreifer, Raumgreifer und Punktgreifer realisiert. Im Folgenden wird der Flächengreifer vorgestellt. Bionische Prinzipien und neue Herstellverfahren Im Projekt PowerGripper setzten die Entwickler dieses bionische Prinzip mit dem Fluidic Muscle von Festo um und kombinierten es mit dem Produktionsverfahren des Metall-Laserschmelzens. Pneumatischer Muskel zur Realisierung Der Fludic Muscle DMSP-5 treibt das Greiferkonzept durch das antagonistische Muskelprinzip, also das Gegenspiel von Beuge- und Streckmuskel, an. Wird der pneumatische Muskel mit Luft befüllt, vergrößert er sich im Durchmesser und wird in der Länge kontrahiert. Der Muskel ermöglicht eine fließend-elastische Bewegung, mit der das Prinzip der Watt’schen Kette umgesetzt wird. Optimiertes Kraft-Gewichts-Verhältnis Mit der Verwendung der Watt’schen Kopplung können bei einem sehr kompakten Bauraum relativ große Öffnungswege realisiert werden. Durch die eingesetzte Leichtbaustruktur, den sehr leichten pneumatischen Muskel und eine Titanlegierung (Ti6Al-4V) als Material für die Grundbauteile erreicht dieser Greifer ein sehr gutes Verhältnis zwischen Kraft und Gewicht. Kinematik des Vogelschädels: Vorbild für den PowerGripper Übertrag auf die Technik: Greifprinzip der Watt’schen Kette
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