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Vom Nano-Roboter bis zum Roboter im All

Am 26. November 2014 fand das 9. Herbstseminar der FAEL statt. Vier Referenten deckten die Bandbreite von Robotern ab, von Nano-Robotern bis zu Robotern im All. Aufgelockert wurde der Anlass durch Einlagen des Künstlers Stefan Heuss. Organisiert wurde der Anlass mit über 100 Teilnehmenden durch die FAEL des Swiss Engineering STV unter Mithilfe zahlreicher Verbände und Vereinigungen.

 

Roboter, welche firmenintern Post verteilen können, gibt es seit den 90er-Jahren. Allerdings waren die Systeme damals sehr träge und fehleranfällig. Der promovierte Elektroingenieur Sjur Vestli, Gründer und Mitinhaber der Firma Anronaut, zeigte die Geschichte sogenannter fahrerloser Transportsysteme auf. Solche Systeme können grundsätzlich infrastrukturlos operieren, d.h. ein Hochregallager, beispielsweise, braucht keine zusätzlichen Kennzeichnungen. Weil Reflektoren aber wenig kosten und ein laserbasiertes System damit sehr effizient navigieren kann, ist infrastrukturlos kein Vorteil. Ausserdem darf der Roboter nicht fixe Positionen anfahren, Hochregallager verbiegen sich in oberen Positionen bis 20 cm, d.h. der Roboter muss solche dynamischen Bewegungen erkennen.

Roboy ist von zahlreichen Messen und Events bekannt

Rafael Hostettler, Informatiker und derzeit Doktorand an der TU München, berichtete über Roboy, einen humanoiden Roboter, welcher in Zusammenarbeit mit vielen Firmen und Institutionen entstanden ist und welcher an diversen Messen und Ausstellungen schon mehrfach Aufsehen erregt hat. Die zentrale Idee «Verstehen durch Nachbauen» zeigt sich daran, dass bei Roboy nicht nur ein menschenähnliches äusseres Erscheinungsbild, sondern ein Muskel- und Sehnensystem für den Bewegungsapparat konzipiert wurde. Roboy ist nicht nur ein Forschungsobjekt und -werkzeug, sondern soll durch die zahlreichen weltweiten Auftritte in der Öffentlichkeit auch das Image der Robotik nachhaltig verbessern.

Anforderungen an Motoren im All sind immens

Wenn die Schweiz im Zusammenhang mit Weltraumforschung gebracht wird, ist der Name maxon nicht weit. Die Obwaldner Firma liefert oft die Antriebsmotoren für Fahrzeuge, welche auf Planeten und Kometen die Umgebung erkunden. Der promovierte Astrophysiker Robin Phillips erläutert, dass dazu mehr Motoren gehören als man gemeinhin annimmt, weil die Räder in verschiedenen Richtungen bewegt werden und auch ausgefahren werden müssen. Die Motoren müssen auch bei tiefen Temperaturen bis –55ºC noch funktionieren. Vakuum und Strahlung sind zusätzliche Erschwernisse, Ersteres weil die Schmierung beweglicher Teile nicht mehr traditionell funktioniert und Letzteres, weil die Ansteuerelektronik durch energiereiche Strahlung zerstört wird. Simulationen helfen nur teilweise, vieles muss aufgebaut und getestet werden.

Nano-Roboter sind prädestiniert für Medizinanwendungen

Franziska Ullrich, Doktorandin am Institut für Robotik und Intelligente Systeme, referierte über die kleinsten aller Roboter, sogenannte Nano-Roboter. Eines der Ziele solcher Kleinstroboter ist die punktgenaue Anbringung von Medikamenten im Menschen. Ausserdem können sie, versehen mit einer winzigen Kamera, Hilfe bei der Diagnose von Krankheiten im Innern des Körpers leisten. Dabei wird der Roboter, oft in Pillenform, mit Hilfe von externen Elektromagneten durch den Körper gesteuert. Augenoperationen bzw. Medikamentendosierung im Auge werden so mit einer nur millimeterlangen «Roboternadel» bereits heute durchgeführt.

Die ETH hält ausserdem den Weltrekord des kleinsten Mikroroboters, der nur 60 µm Länge aufweist und sich dank eines helixförmigen Schwanzes in einem von aussen angeregten elektromagnetischen Wechselfeld um die eigene Achse dreht, und sich damit in einer Flüssigkeit vorwärts bewegen kann.

Gelungener Event mit Networking

Die Teilnehmer zeigten mit ihren Fragen gros- ses Interesse und nutzten die Zeit nach den Vorträgen beim Apéro für Gespräche mit den Referenten. Die Unterlagen zu den Vorträgen sind online verfügbar unter www.fael.ch.

Infoservice


Thomas Hauser, FAEL-Präsident
Langackerweg 10, 5003 Würenlingen
Tel. 079 573 20 27
praesident@fael.ch, www.fael.ch