Elektroadhäsion: Roboter gehen Wände hoch

Die Forschungs- und Entwicklungsorganisation SRI International hat es Robotern ermöglicht, an Wänden hochzuklettern. Für die nötige Haftung sorgt dabei die Technik der Elektroadhäsion, die elektrostatische Aufladung nutzt. Sie ist für ein breites Spektrum gängiger Bausubstanzen von Beton über Holz bis zu Stahl geeignet und kann bei Bedarf auch deaktiviert werden. Mögliche Einsatzgebiete der erfolgreich demonstrierten Technologie umfassen Kletter-Roboter für militärische Aufgaben wie die Aufklärung ebenso wie solche für zivile Anwendungen, beispielsweise in der Gebäudereinigung.

Die Technik der Elektroadhäsion wird SRI zufolge erstmals für Roboter angewendet. Mittels integrierter Spannungsversorgung und spezieller Pads werden elektrostatische Aufladungen in der Wand induziert, um den kletternden Robotern Halt zu geben. Das Elektroadhäsions-System kann deaktiviert werden, etwa für die Wartung oder zur Verbesserung der Mobilität auf horizontalen Flächen. Dies sei ein Vorteil gegenüber anderen Ansätzen für die Haftung von kletternden Robotern, so SRI. Funktionieren würde die Elektroadhäsion sowohl auf leitenden als auch nichtleitenden Substraten und auf glatten ebenso wie rauen Oberflächen. Damit sei das System für vielfältige Wandmaterialien geeignet, darunter Beton, Glas, Holz, Stahl, Trockenbau und Ziegel. Roboter hätten auch trotz Staub oder bei Feuchtigkeit den nötigen Halt beim Klettern. Die Technologie sei auch für diverse Roboter-Formen geeignet. „Die konsequente Fortschreibung der Leichtbauprinzipien lässt auch die Elektroadhäsion als Prinzip für lösbare Verbindungen zum Substrat einsetzbar erscheinen“, meint der Biomechatronik-Experte Hartmut Witte von der Fakultät für Maschinenbau der Technischen Universität Ilmenau gegenüber pressetext.

„Jüngste Ereignisse wie Naturkatastrophen, militärische Einsätze und Sicherheitsbedrohungen haben zu einem erhöhten Bedarf an robusten Robotern geführt – besonders solche, die in drei Dimensionen beweglich sind“, sieht Harsha Prahlad, SRI Senior Mechanical Engineer, den künftigen Bedarf. Die kletternden Roboter seien für eine Reihe militärischer Anwendungen geeignet, beispielsweise die Aufklärung im urbanen Raum, das Aufstellen von Sensoren oder die Installation von Netzwerkknoten im urbanen Umfeld. Doch auch zivile Anwendungen sind laut SRI denkbar. Dazu zählt etwa die Inspektion aller Arten von Strukturen vom Gebäude bis zum Schiffsrumpf, die Reinigung von Fassaden oder Fenstern oder auch High-Tech-Spielzeug. Es sei zu hinterfragen, wie gut das System beispielsweise bei metallbedampften Fenstergläsern funktioniere, kommentiert Witte. Auch verbleibe die Frage der elektromagnetischen Verträglichkeit. „Insgesamt aber ein vielversprechender Ansatz mit wie üblich noch zu identifizierenden und danach weiter hinauszuschiebenden Grenzen“, so Wittes Gesamturteil.

Die Elektroadhäsionstechnologie wird morgen, Freitag, im Rahmen der IEEE International Conference on Robotics and Automation 2008 in Pasadena, Kalifornien, von Prahlad vorgestellt. Die Technologie sei zum Patent angemeldet und könne lizensiert werden, so SRI.