Das kanadische Unternehmen Orbit Robotics, ein Fokusprojekt der Eidgenössisch Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich), hat einen humanoiden vierarmigen Roboter mit dem Namen Helios für die Nutzung in der Schwerelosigkeit einer Weltraumstation entwickelt. Beine besitzt der Roboter nicht. Die benötigt er in der Schwerelosigkeit auch nicht. Stattdessen haben ihm die Ingenieure ein zusätzliches Paar Arme mit Händen angeschraubt. Damit soll der Roboter mehr Aufgaben zugleich erledigen können.

Helios ist nicht wie ein klassischer Roboter mit rotierenden Aktuatoren aufgebaut. Stattdessen werden seine vier Arme, die an einem humanoiden Oberkörper befestigt sind, elektromotorisch über seilgetriebene Umlenkrollen bewegt. Der gesamte Aufbau sei dadurch leichter und nachgiebiger. Die Motoren sind nahe an den Schultergelenken platziert, um die bewegte Masse kleinzuhalten und die Effizienz zu steigern. Das Ellenbogengelenk ist als Rollkontaktgelenk ausgeführt, um eine reibungsarme, geschmeidige Bewegung zu erzeugen. Das Gelenk ist dadurch kräftig, bewahrt zugleich aber eine gewisse Flexibilität.

Mit dem Tendon Drive ahmen die Forscher den muskulären menschlichen Bewegungsapparat nach. Die über Seile als Sehnen angetriebenen Gelenke weisen so eine natürlichere Bewegung auf. Orbit Robotics gibt an, dass dadurch die Beweglichkeit und Geschicklichkeit von Helios in Umgebungen ohne Schwerkraft besser ausfallen als bei herkömmlich angetriebenen Gelenken über Drehaktuatoren.

Gebaut für den Weltraum

Die Hände des Helios-Roboters haben fünf Finger, um auch filigranere Arbeiten im Weltraum durchführen zu können. Weitere Informationen gibt Orbit Robotics über den Roboter nicht preis. Bisher handelt es sich um einen Prototyp, an dem Entwicklungsarbeit geleistet werden soll. Ein Großteil der tragenden Teile des Roboters stammt aus dem 3D-Drucker.

In der Schwerelosigkeit haben die Entwickler den Helios-Roboter noch nicht ausprobiert. Bisher wurde er lediglich an Gurten aufgehängt in einer Testumgebung erprobt, die eine Weltraumstation nachstellt.

Orbit Robotics strebt an, Robotersysteme zu entwickeln und zu bauen, die Astronauten im Weltraum entlasten und ihnen routinemäßige Aufgaben abnehmen. Darunter fallen etwa Wartungsaufgaben sowie die Fracht- und Bestandsverwaltung. Rund 35 Prozent der Zeit an Bord einer Raumstation werde bislang für wartungsbezogene Aufgaben verwendet. Die Astronauten sollen durch die Unterstützung von Helios wertvolle Zeit zurückgewinnen, um sie mit Forschungsaufgaben verbringen zu können.

Zusätzlich hat Orbit Robotics die Robotik-Plattform Ikarus entwickelt. Die innerhalb von lediglich zwei Monaten realisierte Plattform dient als Testumgebung für das Training von Aufgaben, die ein solcher Roboter autonom erledigen soll. Die Plattform ermöglicht das Imitationslernen, die Teleoperation eines Roboters und die Erprobung von Hardware-Verbesserungen.

(olb)