Bionikstudie Roboterarme
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Immer mehr Aufgabenwerden von Maschinen und Robotern ausgeführt, besonders in der Industrie. Dabei sind Taktzeiten und Betriebskosten von den Aktuatoren und dem Gewicht der Roboter-Bauteile abhängig. Aktuelle Industrieroboter (siehe Abbildung) bestehen zum Großteil aus massiven Eisenbauteilen, in denen wenig, bis kein Leichtbau steckt. Die Folge sind langsamere Taktzeiten, höhere Betriebskosten und ein unnötig hoher Schadstoffausstoß.

Diese Probleme kann man mit Hilfe der Natur lösen. Der Glasschwamm hat eine porige Struktur, die zudem noch hierarchisch (also auf verschiedenen Ebenen) aufgebaut ist. Das Innenleben besteht aus feinen fasrigen Strukturen, die zu einer Art Netzstruktur verbunden sind. An weniger stark belasteten Stellen wird die Porung größer und an stark belasteten Stellen ist mehr Material vorhanden. So schafft es der Glasschwamm, mit sehr wenig Material eine steife aber gleichzeitig flexible Struktur zu erschaffen, die man sich in der Technik zunutze machen kann.

Mithilfe des Funktionsprinzips des Glasschwammes kann man die vollvolumigen Bauteile nach diesem Prinzip umgestalten mit einer antizipierten Gewichtsersparnis von 30 %. Durch den stetig wachsenden Fortschritt der 3D Druck Verfahren ist es auch aus wirtschaftlicher Sicht sinnvoll, diese bionischen Optimierungen anzuwenden.

Quellen [1] https://www.knapp.com/wp-content/uploads/Newsroom_Pick-it-Easy-Robot-zum-automatischen-Kommissionieren-im-Fashion-Bereich_02.jpg [zuletzt abgerufen: 16.06.2021] [2] https://images.fineartamerica.com/images-medium-large-5/euplectella-aspergillum-glass-sponge-natural-history-museum-london.jpg [zuletzt abgerufen: 16.06.2021] [3] https://farm8.static.flickr.com/7395/15953947743_6a573becb3.jpg [zuletzt abgerufen: 16.06.2021] [4] https://i2.wp.com/designandmotion.net/blog/wp-content/uploads/2015/09/Autodesk-Within-Additive-Manufacturing.jpg?resize=1152%2C640&ssl=1 [zuletzt abgerufen: 16.06.2021]