Roboterarme für Zuhause: Alles rund um Technik und Produktauswahl
Manipulatoren und Roboterarme erobern dank Preisverfall Bastelkeller und Klassenzimmer. Wir zeigen das Funktionsprinzip und eine Auswahl an Roboterarmen.
(Bild: KUKA AG)
- Carsten Meyer
Von SCARA-, Delta- und Portalrobotern unterscheiden sich Roboterarme (oder genauer: Gelenkarmroboter) durch ihre dem menschlichen Arm angenäherte Form – was der Name schon verrät. Die eher schlanke Bauweise erfordert im Vergleich zu den Erstgenannten eine komplett andere Mechanik: Während zum Beispiel Portalroboter ihre Arbeitslast auf mehrere Stützpunkte verteilen können, müssen sich Gelenkarmroboter komplett auf die Spielfreiheit der Gelenke und eine möglichst geringe Durchbiegung und Torsion der tragenden Teile verlassen.
Nicht umsonst bestehen die Gliedmaßen eines Industrieroboters aus geschmiedetem Stahl oder Stahlguss, was maßgeblich zum – gemessen an der Tragkraft – enormen Gesamtgewicht beiträgt. Der kleine Kuka-Industrieroboter Cybertech Nano KR10 trägt zum Beispiel 10 kg, wiegt aber selbst 165 kg – ohne Steuerungseinheit. Zur Traglast wird auch der sogenannte Effektor gezählt, das ist die "Hand" des Roboters (etwa Greifer, Fräswerkzeug oder Schweißzange). Bei 1,4 m Reichweite erreicht das Gerät immerhin eine Wiederholgenauigkeit von 4/100 mm, man könnte damit also ohne Weiteres einen überdimensionalen 3D-Drucker bauen.
Kennzeichnend für einen Gelenkarmroboter sind seine Freiheitsgrade (DOF, Degrees of Freedom) – im Prinzip die Anzahl seiner Gelenke. Mit 5 oder 6 Gelenken/Rotationsgraden erreicht man schon die "Gelenkigkeit" des menschlichen Arms. Aktuelle Roboter besitzen bis zu 7 Freiheitsgrade, um mit dem Effektor das Werkstück (zum Beispiel eine Automobilkarosse) von überall und aus jeder Richtung erreichen zu können.
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