Vorbild für den Greifer ist die komplexe Kinematik des Vogelschnabels. Auf die Technik übertragen wird das bionische Prinzip als Watt’sche Kette bezeichnet, die beim PowerGripper mithilfe zweier Fluidic Muscles vom Typ DMSP-5 umgesetzt ist.
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 Muskeln DMSP und einer Titanlegierung als Material für die Grundbauteile erreicht der Greifer ein sehr gutes Verhältnis zwischen Kraft und Gewicht.
Die Leichtbaustrukturen an den Innen- und Außenseiten des Greifers sind nach der Kraftflussrichtung am Bauteil ausgelegt und können in dieser Form nur durch das Laser-Schmelz-Verfahren – das Selective Laser Melting – hergestellt werden. Ein Laserstrahl schmilzt dabei das Metallpulver Schicht für Schicht um. Dadurch ergeben sich einzigartige Gestaltungsmöglichkeiten der Formfindung und individuelles 3-D-Drucken von komplexen Produkten.
Der PowerGripper ist ein Hochschulprojekt im Rahmen des Bionic Learning Network. Gemeinsam mit namhaften Lehranstalten, Instituten und Entwicklungsfirmen untersuchen wir den Übertrag biologischer Prinzipien auf die Technik, um damit neuartige Lösungsansätze für die industrielle Praxis hervorzubringen.
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-Schiller-Universität 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.