Der Trend bei Cobots geht zu hochkompakten Antriebslösungen, die zahlreiche Komponenten integrieren (v.l.): Abtriebswelle, Abtriebsgehäuse, Kreuzrollenlager, Harmonic Drive Getriebe, Drehmomentsensor, Motorgehäuse mit Stator, Rotor, Bremse, Motorregler, Absolut-Encoder. (Bild: Sensodrive)
Die Väter dieses revolutionären Fortschritts: Prof. Gerd Hirzinger (ehemaliger Leiter des Robotik- und Mechatronik-Instituts im DLR) und Norbert Sporer (Gründer und Geschäftsführer des Robotik-Spezialisten Sensodrive). Norbert Sporer und Gerd Hirzinger sehen nicht aus, wie man sich Revolutionsführer vorstellt – und doch haben die beiden Robotik-Experten mit den von Ihnen entwickelten Drehmoment-Technologien bereits zweimal die Welt der Robotik revolutioniert.
Einmal 1993, als Gerd Hirzinger für die D2-Weltraummission den ersten teleoperierten Roboter im All entwickelte, und 10 Jahre später noch einmal – als Norbert Sporer die weiterentwickelte Drehmoment-Technologie aus der Raumfahrt für die Industrie verfügbar machte und so den Grundstein für die moderne MRK-Robotik legte. Deshalb können die beiden „Revolutionäre“ dieses Jahr gleich zwei Jubiläen feiern – und Sporer arbeitet bereits an der nächsten Revolution.
1993: Geburtsstunde von Leichtbau- und Tele-Robotik im All
Vor 30 Jahren starteten der Physiker Hans Schlegel und der Raumfahrtingenieur Ulrich Walter an Bord der US-Raumfähre Columbia zur zweiten deutschen Spacelab-Mission D2. Mit an Bord: der revolutionäre Roboter Rotex des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, der gleich zwei Weltneuheiten in sich vereinte. Es entstand nicht nur der erste wirkliche Leichtbauroboter seiner Art, sondern zugleich auch der erste teleoperierte Roboter im All, der von der Erde aus ferngesteuert wurde. Möglich gemacht hatten dies Prof. Gerd Hirzinger und sein Team beim Deutschen Institut für Luft- und Raumfahrt (DLR). Erst dank der von Ihnen entwickelten Sensorik und Antriebstechnik konnte Rotex in platz- und gewichtssparender Leichtbauweise entwickelt werden – für den Einsatz im Spacelab unerlässlich. Zudem sorgte der Kraft-Momenten-Sensor für ein Maximum an Präzision und Sensitivität bei der Fernsteuerung über tausende Kilometer Entfernung.
„Dank unserer Drehmoment-Sensorik und -Regelung konnten wir mit unseren Leichtbaurobotern eine aktive Schwingungsdämpfung verwirklichen, die höchste Präzision bei der Durchführung von Experimenten ermöglichte“, erinnert sich Sensodrive-Chef Norbert Sporer an diese Zeit. „Zudem haben wir die Drehmomentsensoren auch für die Gewichtskompensation und zur Kollisionserkennung genutzt – zwei Features, die heute in der Cobotik für Präzision und Sicherheit sorgen.“
Das Ergebnis war spektakulär – unvergessen sind die Bilder des Rotex beim Einfangen eines freischwebenden Objekts in der Raumstation. „Damit nahm eine Reihe von erfolgreichen Experimenten ihren Anfang, bei der Mensch und Roboter zu einem Team wurden“, so Prof. Hansjörg Dittus, DLR-Vorstand für Raumfahrtforschung und -technologie. Die Leichtbauroboter-Entwicklung erhielt einen festen Platz im DLR und wurde ab 1994 von Diplomingenieur Norbert Sporer geleitet.
2003 – der erste Drehmomentsensor für den industriellen Einsatz
Genau 10 Jahre nach der D2-Mission sorgte Norbert Sporer dann für die nächste Revolution in der Geschichte der Robotik. Als Mehrheitsgesellschafter gründet er 2003 die Sensodrive GmbH aus dem DLR aus, um die von ihm und seinem Team weiterentwickelte Drehmoment-Technologie aus der Raumfahrt auch für die Industrie verfügbar zu machen. Dank der zuverlässig hohen Messgenauigkeit der Sensodrive Drehmomentsensoren halten Schwingungsdämpfung, Gewichtskompensation und Kollisionserkennung Einzug in die Industrierobotik. Roboter werden sensitiv und können feinfühlige Arbeiten ausführen. Es ist die Geburtsstunde der Cobots.
Mittlerweile sind weltweit mehr als hunderttausend der patentierten Drehmomentsensoren in Cobots, Medizinrobotern, und vielen weiteren Robotik-Lösungen namhafter Hersteller verbaut. „Unsere Lösungen sind nach wie vor die führende Drehmoment-Technologie auf dem Markt“, erklärt Norbert Sporer, „und gerade in der Medizintechnik fangen wir gerade erst an, das volle Potenzial auszuschöpfen. Bei Operationsmikroskopen und Chirurgie-Robotern sind absolute Präzision und maximal realistisches haptisches Feedback unerlässlich – und auf unsere Technologie können sich Medizintechnikhersteller hundertprozentig verlassen.“
Zertifizierte Komplettantriebe machen die Cobot-Entwicklung einfach wie nie zuvor
Wer Norbert Sporer kennt, weiß: Er ruht sich nicht lange auf Erreichtem aus. Und tatsächlich hat der Sensodrive-Geschäftsführer nicht viel Zeit, die beiden Jubiläen zu feiern – steckt er doch schon mitten in der nächsten Robotik-Revolution. „Mit unseren sensitiven, drehmomentgeregelten SensoJoint Antriebseinheiten haben wir bereits 2021 den weltweit ersten einbaufertigen Komplettantrieb für Cobots und Medizinroboter auf den Markt gebracht, so Sporer. „Aber die Sicherheitszertifizierungen haben sich leider bis jetzt hingezogen – wir stehen kurz vor dem Abschluss.“
Genau diese Sicherheitszertifizierungen sind aber einer der größten Vorteile der innovativen SensoJoints. „Jetzt können wir einen einbaufertigen Plug&Play-Komplettantrieb anbieten, der nicht nur über führende Antriebs- und Drehmoment-Technologie verfügt, sondern dazu bereits nach allen wichtigen Sicherheitsnormen zertifiziert ist. Damit kann jedes Unternehmen innerhalb kürzester Zeit Cobots und Medizinroboter entwickeln – ohne jahrelange Entwicklungs- und Zertifizierungszeiten.“
Quelle: Sensodrive
