Kontinuumrobotik für die Forschung

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Bild: Sensodrive GmbH

Durch ihre kontinuierlich verformbare Struktur eröffnen Kontinuumroboter neue Anwendungsmöglichkeiten – z.B. in der Medizintechnik, bei Inspektionsaufgaben in engen Umgebungen oder in sicherheitskritischen Mensch/Roboter-Interaktionen. Gleichzeitig stellen sie Forschung und Entwicklung vor enorme Herausforderungen, insbesondere bei Modellierung, Zustandsschätzung und Regelung. Am Lehrstuhl für Regelungstechnik der Technischen Universität München (TUM) wurde genau diese Herausforderung in einem aktuellen Forschungsprojekt adressiert. Ziel war der Aufbau eines kabelaktuierten Kontinuum-Manipulators, der es erlaubt, Sehnenkräfte hochpräzise zu messen und direkt zu regeln – als Grundlage für neuartige modellbasierte Regelungs- und Beobachterkonzepte. Dafür wurden die SensoJoints von Sensodrive eingesetzt. Im Zentrum des Projekts stand die Entwicklung eines experimentellen Robotersystems mit elastischem Rückgrat und seilbasierter Aktuierung. Anders als klassische Industrieroboter besitzt der Kontinuumroboter keine diskreten Gelenke, sondern verformt sich kontinuierlich über seine gesamte Länge. Die Bewegung wird über mehrere Sehnen erzeugt, deren Spannung gezielt eingestellt werden muss.