ETH-Forscher entwickeln berührungslosen Roboterarm

Auf Ultraschallwellen können kleine Gegenstände schweben. Mit diesem Konzept entwickeln ETH-Forscher einen Roboterarm, der berührungslos Kleinteile greifen und manipulieren kann. Interessant ist das beispielsweise für die Uhren- und Halbleiterindustrie.

Empfindliche Kleinteile für Uhren oder Mikrochips brauchen Fingerspitzengefühl, damit nichts kaputt geht. In Zeiten der industriellen Automatisierung keine leichte Aufgabe: Wo Roboter zupacken, entstehen leicht Schäden, die teils richtig ins Geld gehen können. Eine Möglichkeit sind gummiartige Greifer, allerdings haben auch diese ihre Nachteile.

Im Zuge eines ETH-Pioneer-Fellowships entwickelt der ehemalige ETH-Doktorand Marcel Schuck daher zusammen mit einem Doktorats- und einem Masterstudenten einen Roboterarm. Dieser soll Kleinteile händeln, ohne sie zu berühren. Möglich wird das durch Schallwellen, die ein für Menschen unhörbares Druckfeld erzeugen, wie die ETH heute Dienstag in einer Mitteilung schrieb.

Durch Überlagerung der akustischen Wellen werden Druckpunkte erzeugt, in denen sich kleine Objekte fangen lassen. Diese scheinen dann zu schweben.

Bisher ist der Roboterarm nur ein Prototyp: Zwei 3D-gedruckte Halbkugeln bilden die «Greifer» und beherbergen Mini-Lautsprecher, die die nötigen Schallwellen erzeugen. Mit einer Software lassen sich die Lautsprecher so steuern, dass sich die Druckpunkte verschieben und die darin gefangenen Objekte bewegen. Langfristig soll es möglich werden, die Position in Echtzeit zu verschieben, ohne dass das schwebende Objekt herunterfällt, wie die ETH schrieb.

Ein Vorteil des berührungslosen Greifens sei, dass es keinen spezifisch angepassten Greifer für jede neue Form brauche, hiess es weiter. So könnte der Roboterarm dereinst die vielen verschiedenen Versionen an Präzisionsgreifern ablösen.

Mögliche Anwendungen sieht Schuck beispielsweise in der Mikrochip- oder Uhrenindustrie. «Zahnräder von Uhren beispielsweise werden erst mit Schmiermitteln versehen, dann wird die Dicke dieser Schicht gemessen. Selbst feinste Berührungen könnten den dünnen Schmiermittelfilm zerstören», erklärte er.

Im Zuge seines Fellowships will er eine Art Experimentierkoffer für potenzielle Kunden erstellen. Anhand der Rückmeldungen aus der Industrie will er den Roboterarm weiterentwickeln. Sollte sich sein Konzept bewähren, könnte daraus ein Start-Up werden, schrieb die ETH.