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Neuer Miniaturisierungsrekord bei Delta-Robotern

Neuer Miniaturisierungsrekord bei Delta-Robotern

Forscher der Harvard University haben Industrieroboter auf eine Größe von wenigen Millimetern geschrumpft.

Delta-Roboter sind bekannt für die Schnelligkeit und Präzision, mit der sie Objekte greifen und gezielt wieder ablegen können (Pick-and-Place). Auf Industriemessen ist immer wieder zu sehen, wie solche Maschinen in Sekundenschnelle eine Pralinenschachtel füllen können. Während solche Roboter in der Regel in würfelförmigen Kästen von etwa einem Meter Kantenlänge agieren, haben Forscher der US-amerikanischen Harvard University jetzt in Science Robotics einen Delta-Roboter vorgestellt, der nur wenige Millimeter groß ist.

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Das Designprinzip von Delta-Robotern besteht darin, dass Basis und Endeffektor durch drei parallel montierte Arme verbunden sind. Anders als bei seriell konstruierten Roboterarmen, die in jedem Gelenk über einen Motor verfügen, befindet sich der Antrieb bei Delta-Robotern (wie bei Parallelrobotern generell) in der Basis.

Die beweglichen Teile sind dadurch leichter, was höhere Geschwindigkeiten ermöglicht. Das gilt auch für milliDelta, den 15x15x20 Millimeter großen Roboter, der am Harvard Microrobotics Laboratory entwickelt wurde: Das zierliche Gerät bewegt den Endeffektor mit bis zu 0,45 Metern pro Sekunde und erreicht Beschleunigungen von 215 Metern pro Sekundenquadrat. Dabei bleiben die Bewegungen ausgesprochen präzise: Innerhalb des sieben Kubikmillimeter großen Arbeitsbereiches beträgt die Abweichung maximal fünf Mikrometer. Die Zahlen werden anschaulicher in einem Video, das die Forscher aufgenommen haben.

Schnell und genau: Harvard milliDelta

Mit einer maximalen Traglast von 1,3 Gramm kann der 0,43 Gramm schwere milliDelta bis zum Dreifachen seines eigenen Gewichts bewegen. Mögliche Anwendungen könnten etwa Pick-and-Place-Aufgaben bei der Produktion von Computerplatinen sein. Die Forscher um Hayley McClintock denken aber auch an den Einsatz in der Chirurgie: Die hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen, die milliDelta erreicht, wären geeignet, das Zittern der Hände des Operateurs auszugleichen. (Hans-Arthur Marsiske) / (js)

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