Geschickte elektrostatische Hände

Ein neues Prinzip für das Ergreifen von Objekten verspricht die Einsatzmöglichkeiten für Roboter massiv zu erweitern. Gleichzeitig könnten sie stärker und billiger werden.

Haben Sie schon einmal einen Luftballon an Ihren Haaren gerieben, um dann zu sehen, wie er an der Wand kleben bleibt? Falls ja, dann kennen Sie den Hafteffekt, der jetzt auch bei Robotern zum Einsatz kommen soll – und dafür sorgen könnte, dass sie sich deutlich vielseitiger einsetzen lassen.

Grabit, ein Spin-Off von SRI International, hat eine einfache und billige Roboterhand entwickelt, die sich die so genannte elektrostatische Anziehung zunutze macht. Vorgestellt wurde sie Mitte Oktober auf der Konferenz RoboBusiness in Boston. Etwas komplexer als der Ballon-Trick ist sie aber schon: Zum Generieren der Anziehung nutzt die Hand mit Strom versorgte Elektroden, und um Spannungsaufbau und die Ansammlung von Staub zu vermeiden, arbeitet sie mit wechselnden Polaritäten.

Die neue Hand ist Teil eines Trends zu preisgünstigen und vielseitigen Greifwerkzeugen. Die neue Generation könnte die Einsatzmöglichkeiten von Robotern erweitern und sie enger mit Menschen zusammenarbeiten lassen.

In manchen Bereichen der Produktion wird bereits mit elektrostatischer Anziehung gearbeitet, etwa um Mikrochip-Wafer an Ort und Stelle zu halten. Am besten funktioniert das mit sauberen, geraden und glatten Oberflächen, denn die Stärke der statischen Anziehung hängt von der Größe der Kontaktfläche ab. Für die Handhabung von ultradünnen Scheiben Halbleitermaterial zum Beispiel ist die Technik nicht geeignet, denn diese Scheiben sind oft gebogen. Auch für das Anheben von unregelmäßig geformten Objekten ist sie nicht ideal.

Grabit verwendet für seinen Greifer deshalb flexible Materialien. In deren Entwicklung lag ein Teil der Innovation des Unternehmens, wie sein Technikchef Harsha Prahlad erklärt: Die speziellen Materialien können sich an Objekte anpassen, sind aber gleichzeitig robust genug, um den harten Praxiseinsatz im Fabrikalltag zu überstehen.

Durch seine flexible Oberfläche kann der Greifarm höhere Gewichte tragen und seine Greifkraft besser verteilen als konventionelle Roboter, die zum Anheben Saugkraft nutzen. Das macht derartige Maschinen flexibler einsetzbar. Beispielsweise könnten sie künftig auch mit empfindlichen Materialien wie dünnen Halbleitern für moderne Solarzellen hantieren. Grundsätzlich verspricht die Technologie billiges Anheben für fast alles: Stoffe, Chipstüten, 30-Kilo-Kisten-Papier, einzelne Blätter Papier oder Mobiltelefone.

Zu den strategischen Investoren bei Grabit, gegründet 2011, zählen Nike und Samsung. (bsc)