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HANNOVER MESSE 2019, 01. - 05. April
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Research & Technology

Bionik – Wenn Roboter das Krabbeln lernen

Von ultraleichter Algenstruktur bis hin zum filigranen Flughund: Auf der HANNOVER MESSE 2018 sehen Besucher die neuesten Innovationen der Bionik und erfahren, wie die Natur Technik voranbringt und nachhaltiger macht.

02.05.2018

Eines hat die Natur der Technologie voraus: Sie ist Millionen von Jahre alt. Jeder Organismus hat sich dadurch in evolutionären Prozessen perfekt auf seine Umgebung angepasst und Eigenschaften hervorgebracht, die dem Menschen als Vorbild für neue Innovationen dienen. Er muss sie nur erkennen und technisch realisieren. Willkommen in der Bionik – der Verbindung von Biologie und Technik.

Auf der HANNOVER MESSE 2018 widmen sich zahlreiche Aussteller dem Thema. Wie bei Research & Technology in Halle 2. Dort kommen 7 Unternehmen und Forschungsinstitute zusammen, die sich ausschließlich der Bionik widmen.

BIOKON: Abtauchen zu Algenstrukturen und Schildkrötenrobotern

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Das Alfred-Wegener-Institut erforscht Exoskelette von Algen, um zukunftsweisende Materialien zu entwickeln.

Wie kann hochsensible Technik robust und schnell durch Wasser gleiten? Wie schafft man es, Konstruktionen ultraleicht und zugleich möglichst stabil zu machen? Diesen Fragen gehen die Forscher und Unternehmer der Forschungsgemeinschaft BIOKON auf den Grund. Mit dabei sind drei Hochschulen, drei Unternehmen und zwei Forschungsinstitute, unter anderem das Karlsruhe Institut für Technologie sowie die Hochschule Bremen. Letztere optimiert Unterwasserroboter, indem sie sich am robusten Panzer von Meeresschildkröten orientiert, oder verbessert Antriebe, indem sie den Flossenschlag von Forellen imitiert.

Das Alfred-Wegener-Institut hingegen beschäftigt sich mit den Exoskeletten von Kieselalgen. Sie weisen eine zehnmal höhere Festigkeit auf als Baustahl. Gemeinsam mit der Helmholtz-Gemeinschaft konnte das Institut erstmals Röntgenhologramme der Algen im Nanometerbereich sichtbar machen. Mit diesen Erkenntnissen arbeitet man daran, umweltfreundliche und leistungsfähige Materialien zu entwickeln.

FESTO will mit Bionik für Technik begeistern

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Der BionicWheelBot von FESTO

Wer sich auf der HANNOVER MESSE für Bionik interessiert, kommt an einem Aussteller nicht vorbei: Automatisierungsspezialist Festo. Das Unternehmen aus Esslingen am Neckar investiert viel in die Entwicklung neuartiger Antriebskonzepte und Bewegungsabläufe. Die Erträge sind in spannenden Showcases aufbereitet: Roboter-Flughunde flattern in der Luft, künstliche Spinnen krabbeln durch Glaskästen und Fisch-Imitationen schwimmen in Aquarien.

Seine Innovationen macht FESTO nun auf besondere Weise für Schüler zugänglich. Das Unternehmen hat einen Baukasten für Schulen entwickelt, um Kinder für Technik zu begeistern. Grundlage dafür sind frührere Bionik-Projekte des Unternehmens. Anhand eines Fisch-, Chamäleon- oder Elefantenrüsselbausatzes erfahren Schüler, wie sich Greifen und Bewegen technisch verwirklichen lassen. „Mikrocontroller oder Servomotoren – dazu haben Schüler zuerst Distanz. Aber wenn sie erkennen, dass die Natur diese Wirkungsmechanismen realisiert, kann das ein Türöffner sein und den Einstieg in technische Themen erleichtern“, sagt Simone Schmid, Sprecherin von FESTO.

Natur und Technik werden eins: German Bionic

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Ein Besucher testet das Exoskelett CRAY X von German Bionic.

Ein weiteres Gebiet der Bionik befasst sich mit der Entwicklung von aktiven und passiven Exoskeletten. German Bionic hat ein System entwickelt, das Menschen in der Industrie 4.0 beim Heben schwerer Lasten unterstützen soll. Die im CRAY X verbaute Sensorik erkennt den Neigungswinkel des Oberkörpers und leitet entsprechende Signale an Motoren und Getriebe. Der automatisch initiierte Kompressionsdruck entlastet daraufhin in Echtzeit den unteren Rückenbereich des Trägers.

Das Exoskelett lässt sich leicht selbst anlegen und über eine Smartwatch am Handgelenk des Benutzers feinjustieren. Bis zu 100 Newtonmeter können unterstützend wirken. Damit diese Kraft den Menschen beim Beugen nicht behindert, trägt dieser ein Elektromyographie-Armband. Es misst die Spannung im Arm und erkennt unmittelbar, dass der Träger lasten bewegen will.

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