Handschuh mit Kugelgewindetrieben bringt enorme Griffkraft

Der Wettbewerb um die klugen Köpfe, um Nachwuchs- und Fachkräfte ist auch in der Industrie oder der Automation angekommen. Zwar hat sich in der Berufswahl in den vergangenen Jahrzehnten viel getan, doch auf Augenhöhe sind Frauen und Männer bei Weitem noch nicht. Die Herausforderungen von heute liegen in der Vereinbarkeit von Erwerbs- und Privatleben, der Lohngleichheit, der unbezahlten Arbeit, der Chancengleichheit in Führungspositionen sowie des geschlechterunabhängigen Berufs. Chancengleichheit zu fördern bedeutet vorhandene Barrieren abzubauen und unterstützende Maßnahmen zu entwickeln. Um junge Frauen und Männer für gewerbliche Berufe zu gewinnen, prüfen moderne Unternehmen ihre Haltung kritisch auf Geschlechterklischees.

Noch immer gibt es Arbeitsfelder, die als ‚typisch‘ weiblich oder männlich angesehen werden, obwohl es längst klar ist, dass technische Kompetenz nichts mit dem Geschlecht zu tun hat. Gewiss sind es aber häufig offensichtliche schwere, körperliche Anforderungen, die in bestimmten Berufen den Grund für eine geschlechtsspezifische Auswahl darstellen. Für das Gleichgewicht der Griffkraft zwischen Mann und Frau sorgt der Schweizer Gewindeprofi Eichenberger. Die fortgeschrittene Mechanisierung und Digitalisierung tragen in vielen Branchen dazu bei, dass oft schon moderne Maschinen die körperlich schweren Arbeiten ausführen oder Entlastung bringen. So auch im Falle des Robotik-Handschuhs Ironhand, der die Benachteiligung des anatomisch bedingten Kraftunterschieds von Frauen komplett aufhebt.

Gemeinsam mit Bioservo Technologies, einem weltweit führenden Unternehmen im Bereich des weichen Exoskeletts und der motorischen Unterstützung, das sich auf die Hand und andere Extremitäten des Oberkörpers konzentriert, entwickelte Eichenberger dafür die perfekte Gewindetrieblösung. „Das Herzstück im Bausatz von Ironhand bilden fünf elektrisch angetriebene, kaltgerollte Kugelgewindetriebe“, berichtet Martin Remning Wahlstedt, Development Director Bioservo. „Sie setzen die Drehbewegung der kleinen Motoren in eine Linearbewegung um und gewährleisten eine für uns überraschend gute Antriebsleistung.“

Der Robotik-Handschuh verstärkt den menschlichen Griff mithilfe einer patentierten SEM-Technologie. Die Funktion ähnelt der unserer Hände. Ein Handgriff wird normalerweise von den Muskeln des Unterarms und der Hand eingeleitet. Diese Muskeln ziehen die Sehnen, die von den fünf Fingern ausgehen. Ironhand funktioniert genauso: Die druckempfindlichen Sensoren in den Fingerspitzen des Handschuhs erkennen, wann der Benutzer ein Objekt ergreift. Ein Mikrocomputer berechnet die erforderliche Leistung. Servomotoren treiben die fünf filigranen, robusten kaltgerollten Kugelgewinde­triebe 5 x 2 mm (Durchmesser: 5 mm, Steigung: 2 mm) an. Diese sind durch dünne Drahtsehnen mit den Fingern des Handschuhs verbunden. Die feinen Verbindungen bewegen die Finger und die zusätzliche Kraft wird durch den schlanken Handschuh erzeugt. Je höher der Druck auf die Sensoren ist, desto mehr Leistung liefert der Handschuh. Der Handschuh erkennt also, wie der Benutzer einen Gegenstand greift und passt die Greifbewegung intuitiv und automatisch an. Diese zusätzliche Power entlastet die Muskeln.

Mit der Zauberhand kann beispielsweise eine Frau mühelos intensive, sich stark wiederholende und/oder statische Arbeiten ausführen. In verschiedenen Branchen wurde der Roboter-Handschuh bereits getestet. Im Handlingbereich, wo zum Beispiel Kabel mit einer Zange manuell abisoliert, gecrimpt oder geschnitten werden, hilft Ironhand der Bedienerin, in dem sie ihren Aufwand bei der Arbeit reduziert. Wenn auf dem Bau mit schweren Geräten wie Schleifern, Schraubendrehern oder gar Presslufthammermaschinen hantiert wird, verleiht die Eisenhand einzigartige Kräfte.

Die BenutzerInnen können verschiedene Programme voreinstellen. Eichenbergers Kugelgewindetriebe bewegen die Finger äußerst präzise und positionsgenau. Ironhand unterscheidet bei den Bewegungen unter den Kombinationen Sensorempfindlichkeit, Kraft, Fingersymmetrie und Verriegelungstendenz. Um die Profile zu wechseln, reicht ein Knopfdruck auf die im Brustbereich angebrachte Fernbedienung. Über diese Einstellungen ist es möglich, im Laufe eines Arbeitstages flexibel auf unterschiedliche Anforderungen zu reagieren. Etwa, wenn man am Vormittag leicht belastende Aufgaben durchführt und am Nachmittag Tätigkeiten anstehen, die die Muskulatur stark belasten. Auch können so verschiedene Nutzerinnen und Nutzer mit einem System arbeiten. Maximal kann das System innerhalb von Millisekunden 80 N Griffkraft zur Verfügung stellen.