Uni Freiburg
Studenten entwickeln Mini-Roboter für Leerrohre
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Sa, 20. August 2016, 16:42 Uhr
Freiburg
Häuslebauer und Handwerker wissen, wie mühsam es sein kann, Kabel durch Leerrohre zu ziehen. Dieser preisgekrönte Roboter könnte diese Arbeit eines Tages übernehmen.
"Wir treffen uns jetzt mit einigen Handwerkern, um herauszufinden, was die im Arbeitsalltag genau benötigen", sagt Konstantin Hoffmann. Der 26-jährige Mikrosystemtechnik-Student im achten Fachsemester schreibt demnächst seine Bachelor-Arbeit. Wie sein Kommilitone Karl Lappe (25) hat er den Mini-Roboter neben dem Studium mitentwickelt.
Vom Projekt zum Produkt
Wenn die beiden von der Entwicklungsarbeit erzählen, klingt es wie hobbymäßige Bastelei in einer Garage, dabei geht es inzwischen darum, wie das Projekt zum Produkt werden kann. Finanzierungsmöglichkeiten würden ausgelotet, auch Crowdfunding sei eine Option.
Nach der ersten Idee vor über einem Jahr bildete sich allmählich das Team. "Wir brauchten verschiedene Spezialisten, zum Beispiel jemanden, der gut mit einem 3D-Drucker umgehen kann", sagt Karl Lappe über die Anfangszeit des Projekts. "Bei den ersten Skizzen dachten wir noch gar nicht an den Wettbewerb." Christoph Grandauer von der Uni Freiburg gehört zuum Team, ebenso Ann-Kathrin Leiting von der "Noema Business School" in Reims und Jan Mahler von der Dualen Hochschule Baden-Württemberg.
Keine ECTS-Punkte fürs Studium, aber ein erster Platz
Hoffmann und Lappe arbeiten als wissenschaftliche Hilfskräfte an den Lehrstühlen für Werkstoffprozesstechnik und Mikroelektronik, deren Infrastruktur sie nutzen konnten. Das – und die kurzen Wege an der Fakultät – machte den Erfolg erst möglich. "Wir konnten auch bei anderen Lehrstühlen einfach mal anklopfen. Die Fräse, die wir benutzt haben, ist von den Optikern, die uns auch bei der Auswahl der Kamera beraten haben. In einem Labor stehen drei 3D-Drucker, die ich auch für meine BA-Arbeit verwendet habe", sagt Lappe.
"Je näher der Wettbewerb rückte, desto kürzer wurden die Nächte", sagt Konstantin Hoffmann. Die 2000 US-Dollar Preisgeld decken die Materialkosten, Reise und Unterkunft übernahmen Sponsoren. Den Ausschlag für den Sieg habe neben der Modularität auch die Präsentation am Stand gegeben, samt Livebild der winzigen Kamera auf einem Bildschirm.
"Die Plätze wurden von hinten nach vorne aufgerufen. Dabei wurde uns nach und nach klar, dass wir im vorderen Bereich landen würden. Und dann wurden wir für den 1. Platz aufgerufen, das war schon ziemlich genial", sagt Lappe. "Keine Creditpoints, aber ein erster Platz und ganz viel Spaß", lautet Hoffmanns Bilanz.
Klein, aber bärenstark
Der "CableBot" ist winzig klein, aber alles andere als fragil. Mit den Fingern lassen sich die gefrästen Zahnräder nicht festhalten, so viel Drehmoment erzeugt das Getriebe dank seiner extremen Untersetzung von 1024 zu 1 aus den rund 10000 Umdrehungen, die der winzige Motor bereitstellt – über eine freiliegende, flexible Welle aus einer Formgedächtnislegierung. Die Welle ist nötig, damit der Roboter auch enge Kurven bewältigt. Mit direkt ans Getriebe geflanschtem Motor wäre er zu lang.
Eine Feder drückt den Roboter an die Innenwand des Leerrohres, mit seinen Zahnrädern erklimmt er den geriffelten Kabelkanal. Dabei kann er nicht nur einen Draht hinter sich her ziehen, mit dem dann Kabel durchs Leerrohr gezogen werden können. Der "CableBot" kann auch eine HD-Kamera tragen, um Schäden im Rohr zu suchen, oder mit einem Indoor-Ortungsmodul, wenn die genaue Lage der Kanäle unbekannt ist.
Warum diese zusätzlichen Features? "Weil wir es können!", sagt Hoffmann selbstbewusst. Beim Vorentscheid in Karlsruhe zeigte das Team nur die Grundfunktion, das Klettern. "Uns war klar, wenn wir Mikrosystemtechnik international bewerben wollen, dann muss das Ding smart sein. Also fragten wir uns, was sinnvoll sein kann, wenn man einen Roboter durch kleine Rohre kriechen lässt."
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