Een onderzoeksteam van de Universiteit van Saarland ontwikkelt een nieuw type robotgrijper dat tot 90% minder elektriciteit verbruikt dan conventionele systemen. In plaats van pneumatische mechanismen maken de onderzoekers gebruik van vormgeheugenmaterialen. Het team, onder leiding van professoren Stefan Seelecke en Paul Motzki, presenteert zijn prototypes op de Hannover Messe.
Industriële robotarmen, die continu in bedrijf zijn en veel energie verbruiken, maken vaak gebruik van pneumatische grijpers. Deze zijn luidruchtig, zwaar en moeilijk te miniaturiseren. De nieuwe technologie van de Universiteit van Saarland vervangt deze systemen door lichte, niet-pneumatische grijpers van een nikkel-titanium vormgeheugenlegering (SMA). Dit materiaal verandert van vorm onder invloed van een elektrische stroom, waardoor precieze bewegingen mogelijk zijn zonder externe sensoren. De SMA-draden fungeren zowel als actuator als sensor, wat zelfsensorische functionaliteit mogelijk maakt. De besturing verloopt via een halfgeleiderchip en AI-gestuurde algoritmen.
Het onderzoeksteam heeft twee prototypes ontwikkeld: een klauwgrijper die werkstukken stevig vasthoudt en een vacuümgrijper met zuignappen op de vingertoppen. Beide ontwerpen hebben slechts een korte elektrische puls nodig om te werken en kunnen objecten zonder continue stroomtoevoer op hun plaats houden. De bundels SMA-draden maken bewegingen met hoge frequentie en stabiele krachttoepassing mogelijk. De onderzoekers hebben de technologie geoptimaliseerd door de dikte en rangschikking van de draden af te stemmen op specifieke industriële toepassingen.
Dankzij de zelfsensorische eigenschappen zijn extra sensoren overbodig, wat de systeemcomplexiteit vermindert en de efficiëntie verhoogt. AI-gestuurde monitoring maakt snelle en flexibele herprogrammering mogelijk, waardoor de grijpers zich dynamisch kunnen aanpassen aan verschillende werkstukken. De huidige prototypeversie levert een kracht van vier newton en is schaalbaar in grootte, slag en kracht.
Foto credit: Oliver Dietze
