SPS: Festo automatisiert mit Bionik und künstlicher Intelligenz

Festo stellt kommende Woche auf der Automatisierungsmesse SPS IPC Drives (26. bis 28. November 2013, in Nürnberg) aktuelle Forschungsobjekte rund um die Themen Funktionsintegration, Leichtbau, Selbstkonfiguration, Energieeffizienz und maschinelles Lernen vor. Mit dem „BionicOpter“, dem „WaveHandling“ und dem „LearningGripper“ zeigt Festo wie Prinzipien aus der Natur in der Automatisierungstechnik Anwendung finden können. Mit SupraMotion erforscht Festo die Supraleitertechnologie. Der SupraPicker zeigt ein dreidimensionales Handling.

Inspiration Libellenflug

Nach der Entschlüsselung des Vogelflugs mit dem SmartBird im Jahr 2011 stellten sich die Entwickler im Rahmen des Bionic Learning Networks der nächsten, größeren Herausforderung – den Libellenflug technisch umzusetzen. Bei dem BionicOpter handelt es sich um ein ultraleichtes Flugobjekt. Genau wie das natürliche Vorbild kann der BionicOpter in alle Raumrichtungen fliegen und dabei komplizierteste Flugmanöver ausführen. Dennoch lässt sich das hochintegrierte System einfach und intuitiv per Smartphone bedienen.

Befördern und Sortieren in einem

Mit dem pneumatisch betriebenen Förderband WaveHandling haben Ingenieure des Bionic Learning Network ein modular zusammensteckbares System entwickelt, das eine Oberfläche so bewegen kann, dass Gegenstände gezielt transportiert und sortiert werden. Eine Vielzahl von Balgmodulen verformt dabei die Oberfläche so, dass die Objekte durch eine Wellenbewegung zielgerichtet befördert werden. Die einzelnen Module konfigurieren sich selbst. Damit lässt sich das System schnell und ohne Programmieraufwand in den unterschiedlichsten Anordnungen in Betrieb nehmen.

Selbstlernender Greifer: LearningGripper

Der LearningGripper ist ein Greifer mit vier Fingern, der in abstrahierter Weise einer menschlichen Hand entspricht. Die vier Finger des Greifers werden mittels zwölf Niederdruck-Balgaktoren pneumatisch angetrieben. Das Besondere an dem bionischen Greifer ist die Lernfähigkeit. Verantwortlich hierfür sind Lernalgorithmen, die eine hochkomplexe Programmierung ersetzen. Mit Hilfe des sogenannten Machine Learning- Verfahrens, einem Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz, ist der Greifer in der Lage eine komplexe Aufgabe, wie das Greifen und Orientieren einer Kugel selbst zu erlernen.

Handhabungen im hermetisch abgedichteten Raum

Supraleiter sind Metalle, Metallverbindungen oder keramische Materialien, die unterhalb einer bestimmten sogenannten Sprungtemperatur schlagartig in einen supraleitenden Zustand übergehen. Sie verlieren dann ihren elektrischen Widerstand. Sie arbeiten schwebend, widerstandsfrei und energieeffizient.

SupraPicker zeigt einen magnetischen Greifer mit supraleitender Lagerung, der eine Handhabung erstmals außerhalb und innerhalb eines hermetisch abgedichteten Raums vollziehen kann. Der dank Supraleitung schwebende Greifer nimmt zunächst ein kleines Fläschchen magnetisch auf, führt es durch eine Schleuse in einen hermetisch dichten Raum und stellt es dort auf die vorgesehene Position ab. Bei dieser Anwendung wird das supraleitende Material aktiv, über ein kleines Kühlaggregat elektrisch gekühlt.

Die Bionik-Exponate von Festo finden Sie in Halle 9, Stand 361. Stündlich findet dort auch eine Flugshow des BionicOpters statt.