Technik Forschungsroboter mit Jahrmarktpotenzial

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In Tübingen ist jetzt ein Seilroboter vorgestellt worden, der erstmalig Passagiere befördern kann. Er dient der Grundlagenforschung – man könnte damit aber auch Helikopterflüge simulieren oder wilde Achterbahnfahrten machen.

Stuttgart - Abenteuerfahrten für die Forschung – das hat das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen zu bieten. In einer großen Halle ist eine Plattform an acht Seilen aufgehängt. Sie lässt sich per Computer in alle Richtungen der Halle steuern: hin und her, auf und ab, vor und zurück. „Wir können unseren Seilroboter sechsdimensional im Raum bewegen“, beschreibt Philipp Miermeister die Leistungsfähigkeit des Geräts. Er hat in den vergangenen beiden Jahren zusammen mit anderen Wissenschaftlern des Tübinger Max-Planck-Instituts sowie des Stuttgarter Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) an diesem Prototypen gearbeitet.

Besonders stolz sind die Ingenieure und Biologen auf die Tatsache, dass damit auch Menschen befördert werden dürfen. Das sei eine Weltneuheit, wie jetzt bei der ersten öffentlichen Vorführung im sogenannten Cyberneum des Tübinger Max-Planck-Instituts betont wurde. Würdiger Anlass für die Jungfernfahrt war die DSC 2015, eine internationale Konferenz und Ausstellung für Fahrsimulation.

Beschleunigung wie bei einem Rennwagen

Die Bandbreite der möglichen Versuchsbedingungen ist enorm: Sie reicht von kaum wahrnehmbaren Bewegungen im Raum bis zu wilden Achterbahnfahrten. Dabei ist eine Beschleunigung von bis zum 1,5-Fachen der Erdbeschleunigung möglich – eine ähnliche Größenordnung wie bei einem anfahrenden Rennwagen. Möglich werden die vielfältigen Bewegungen durch acht Seile, die jeweils von einem Motor angetrieben werden. Insgesamt sind dabei 348 kW (das entspricht 473 PS) am Werk, wie die Ingenieure berichten. Die Rohre der Plattform bestehen aus Kohlefasern, so dass die gesamte Konstruktion nur etwa 80 Kilogramm wiegt. Hinzu kommen 40 Kilo für die eingebaute Technik sowie das Gewicht der Versuchsperson.

Seilroboter werden weltweit bereits in vielen Bereichen eingesetzt. Ein bekanntes Beispiel sind die an Seilen operierenden ferngesteuerten Kameras bei Sportereignissen. Damit nun auch Menschen mit dieser Technik befördert werden dürfen, musste die gesamte Sicherheitstechnik aufwendig angepasst werden. Die dazugehörige Software, welche die Bewegungsabläufe des Roboters steuert, haben die beteiligten Wissenschaftler selbst geschrieben. Sie betonen, dass die Technik so ausgelegt ist, dass der Roboter selbst bei Programmierfehlern nicht abstürzen kann.

Simulator für Helikopterpiloten

Für die Max-Planck-Forscher ist die Maschine nun ein willkommenes Arbeitsgerät für ihre Grundlagenforschung: „Dieser Simulator bietet uns völlig neue Möglichkeiten, die Bewegungswahrnehmung und mögliche Anwendungen in der neurologischen Forschung bei Gleichgewichtsstörungen zu studieren“, umreißt Heinrich Bülthoff die Aufgaben der neuen, rund 1,5 Millionen teuren Forschungsplattform. So lässt sich zum Beispiel mit dem Roboter dank seiner sehr sanften und langsamen Bewegungsmöglichkeiten gut erforschen, ab welchen Schwellenwerten das Gleichgewichtsorgan des Menschen – der Vestibularapparat im Gehirn – welche Bewegungen des Körpers im Raum meldet. Das kann auch für die medizinische Forschung und für Diagnosen interessant werden.

Doch über die Forschung hinaus gibt es für den bemannten Seilroboter noch weitaus mehr Anwendungsmöglichkeiten. So kann man sich auf dem Freizeitmarkt abenteuerliche Achterbahnfahrten, tollkühne Flüge und hochdynamische Rennsimulationen vorstellen, wobei der Einsatz keineswegs auf eine Halle beschränkt ist. Für die Autohersteller wiederum bietet das Gerät bisher ungeahnte Testmöglichkeiten, beispielsweise auf einer holprigen Rüttelstrecke, die sich mit den Seilen gut simulieren lässt. Für besonders zukunftsträchtig halten die Ingenieure auch einen Einsatz als Flugsimulator – nicht nur für Computerspiel, sondern vor allem für die Ausbildung und das Training von Hubschrauberpiloten. Dabei vermittelt eine virtuelle Datenbrille den optischen Eindruck und der Seilroboter sorgt für die passenden Bewegungen. Das ist billiger, sicherer und umweltfreundlicher als die notwendigen echten Übungsflüge mit dem Helikopter.

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