Ein biologisch-inspirierter modularer Endeffektor für das adaptive und vollaktuierte Greifen in Pick-and-Place-Anwendungen

In der Logistik finden zunehmend Bestrebungen statt, die manuelle Kommissionierung durch robotergestützte Greifsysteme mit kamerabasierter Bilderkennung zu ersetzen. Die manuelle Kommissionierung gilt als schwer automatisierbar, da die Erfahrung und Spontanität sowie die hohe Geschicklichkeit des Menschen beim Greifen der Artikel mit den vorhandenen Systemen nur unvollkommen substituierbar sind. In einem Automatisierungsszenario für die Kommissionierung wird einem geeigneten Greifsystem somit eine elementare Rolle zugesprochen. Es wird somit ein universelles, preiswertes und für kollaborative Tätigkeiten geeignetes Greifsystem benötigt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeptionierung, Konstruktion und Vermessung eines derartigen Greifer-Prototypen, welcher sich zu bisherigen konstruktiven Vorschlägen markant abgrenzt. Dazu wird unter Hinzuziehung biologischer Vorbilder ein modulares Greiferkonzept hergeleitet, welches geringstmögliche Anforderungen an die zu handhabenden Artikel stellt. Dabei werden die Untersuchungen am Beispiel eines umfassenden Drogerieartikel-Sortiments durchgeführt. Zudem werden Systemkomponenten entworfen, die das elastische und damit schonende Handhaben der Greifartikel unterstützen. Die einzelnen Baugruppen sind einfach zu wechseln und lassen sich somit bedarfsgerecht anpassen. Für den Antrieb des Greifsystems wird ein neuartiger Biegeaktor entworfen, fertigungstechnisch umgesetzt und in den Greiferprototypen integriert. Zur Inbetriebnahme des Greifers wird eine Vermessung und Modellierung des Aktors vorgenommen, die als Grundlage für die Synthese eines Reglers dient. Mit einer abschließenden Überprüfung des Leistungsvermögens des Greiferprototypen in der Laborumgebung schließt diese Ausarbeitung.