Damit Ernteroboter, U-Boot-Greifer und autonome Rover auf fernen Planeten künftig universeller einsetzbar und selbstständiger werden, bringen Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS aus Dresden ihnen das Fühlen bei: Sie arbeiten in verschiedenen Projekten gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung an künstlichen Greifern, die nach dem Vorbild der Natur konstruiert sind. Dabei hilft die Kombination von 3D- und Dispensdruck mit weiteren Technologien – eine wichtige Rolle spielen aber auch Fische.

Das Konzept: Flexible Greifer aus dem 3D-Drucker erkennen mit Sensorhilfe, wie fest sie zupacken dürfen, ohne etwas zu beschädigen. Technische Systeme wie Roboter oder andere Maschinen sollen lernen, ähnlich wie eine menschliche Hand "einfühlsam" zu greifen. Künftige Einsatzmöglichkeiten sind Ernteroboter, die Erdbeeren pflücken, ohne sie zu quetschen, oder autonome Rover, die unbekannte Proben sicher bergen. In Projekten wie "BioGrip" oder "Nature4Nature" lassen sich die Forschenden für die Problemlösung von der Natur inspirieren. Dabei versuchen sie, das zugrundeliegende biologische Prinzip zu verstehen, technologisch nachzuahmen und weiterzuentwickeln. Dieser Ansatz nennt sich "Bionik".

Im aktuellen Projekt machen sich die Wissenschaftler die Fähigkeit der Flossen bestimmter Fische zu Nutze, auf einen Druck nicht mit einer ausweichenden, sondern einer Gegenbewegung zu reagieren, also die angreifende Kraft zu umschließen. Die Fische selbst verwenden dies, um sich einfacher fortzubewegen. Diesen "Finray" genannten Effekt haben die Ingenieure im Zuge des "BioGrip"-Projektes von Mitte 2021 bis Anfang 2023 verwendet. Sie haben dafür mit Sensoren versehene Greifer gedruckt, die Objekte dank Finray-Technologie schonend umfassen können.

cdi/pm