PowerGripper

PowerGripper

Greifen nach dem Vorbild des Vogelschnabels 

Vorbild für den PowerGripper ist die komplexe Kinematik des Vogelschnabels. Auf die Technik übertragen wird sie als Watt’sche Kette bezeichnet. Im Projekt PowerGripper setzten die Entwickler dieses bionische Prinzip mit dem Fluidic Muscle DMSP-5 von Festo um.

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 einer Titanlegierung als Material für die Grundbauteile erreicht dieser Greifer ein sehr gutes Verhältnis zwischen Kraft und Gewicht.

  • Die Kinematik des Vogelschädels: Vorbild für den PowerGripper

    Die Kinematik des Vogelschädels: Vorbild für den PowerGripper

  • Übertrag auf die Technik: das Greifprinzip der Watt’schen Kette

    Übertrag auf die Technik: das Greifprinzip der Watt’schen Kette

  • Kraftflussoptimierte Leichtbaustruktur: reduziertes Eigengewicht und Materialeinsparung durch Laser-Schmelz-Verfahren

    Kraftflussoptimierte Leichtbaustruktur: reduziertes Eigengewicht und Materialeinsparung durch Laser-Schmelz-Verfahren

  • Laser-Schmelz-Verfahren: generative Fertigung verschiedenster Bauformen

    Laser-Schmelz-Verfahren: generative Fertigung verschiedenster Bauformen

Einzigartige Formfindung durch generative Fertigung

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 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.

Wissenschaftliche Vorarbeit

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.

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.