130 Kilogramm leichter Lauf-Roboter zieht über drei Tonnen schweres Flugzeug

Die Intralogistik haben Roboter längst erobert. Jetzt hat der hydraulisch angetriebene Lauf-Roboter HyQReal seine Leitungsfähigkeit auf dem Flughafen Genua unter Beweis gestellt. Sein Job: Das Abschleppen eines kleinen Piaggio-Passagierflugzeugs, das rund 30 mal so schwer ist wie er selbst.

Sie gehören zum Alltag jedes Verkehrsflughafens: Die flachen, breiten und schweren Kraftpakete, mit denen die Flugzeuge vom Gate zum Taxiway zurückgestoßen oder über das Rollfeld vom Abstellplatz zur Wartungshalle gezogen werden. Diese Air System Tractors, oft nur kurz und prägnant als „Pusher“ bezeichnet, haben einen starken Dieselmotor und Reifen, die nicht selten so hoch sind wie das gesamte Fahrzeug. Zusammen mit mehreren tonnenschweren Ballastgewichten sorgen sie für bestmögliche Traktion.

Der hydraulische Roboter HyQReal dagegen ist nur gut 1,30 Meter kurz, 90 Zentimeter flach und bringt lediglich leichte 130 Kilogramm auf die Waage. Auf dem Flughafen von Genua hat HyQReal jetzt bewiesen, dass auch er das Zeug zum Pusher hat: Er brachte problemlos ein Passagierflugzeug des Typs Piaggio P180 mit einem Eigengewicht von immerhin 3.300 Kilogramm (Startmasse 5.239 Kilogramm) und einer Spannweite von rund 14 Metern ins Rollen.

„Ein Flugzeug zu ziehen, erlaubt es uns, die Stärke, Energieautonomie und das optimierte Design unseres Roboters eindrucksvoll zu demonstrieren“, berichtet Claudio Semini stolz. Er ist Projektleiter am italienischen Institut für Technik (Istituto Italiano di Tecnologia, kurz IIT) mit Sitz in Genua. „Wir wollten etwas schaffen, das noch niemand zuvor gemacht hatte, und das ist uns gelungen.“

Der hydraulische Roboter HyQReal ist gut 1,30 Meter kurz, 90 Zentimeter flach und wiegt nur 130 Kilogramm.

Das finanziell auch von einem EU-Projekt geförderte HyQReal-Team am IIT besteht aus insgesamt 14 internationalen Forschern. Sie kommen aus Italien, der Schweiz, Brasilien, Großbritannien, Kanada, Ägypten, den Niederlanden und Mexiko.

In der Tat beeindruckt die Zugkraft des an ein überdimensionales Insekt erinnernden HyQReal im Verhältnis zum Gewicht der Piaggio. Möglich machen es vier maßgeschneiderte „Füße“ an jeweils einem „Bein“, die mit einem Spezialgummi für eine besonders hohe Bodenhaftung ausgerüstet sind. Eine 48-Volt-Batterie versorgt vier Elektromotoren, die wiederum vier Hydraulikpumpen für die Umsetzung des Bewegungsablaufes eines jeden einzelnen Antriebsbeins antreiben. Zwei Bordcomputer kümmern sich jeweils um die optische Navigation und um die Koordination der Fortbewegung.

„Wir wollten etwas schaffen, das noch niemand zuvor gemacht hatte, und das ist uns gelungen.“

Claudio Semini, Projektleiter am Istituto Italiano di Tecnologia (ITT) in Genua

„Wir wollten etwas schaffen, das noch niemand zuvor gemacht hatte, und das ist uns gelungen.“

Claudio Semini, Projektleiter am Istituto Italiano di Tecnologia (ITT) in Genua

Seit 2007 bereits forschen die Experten am IIT an hydraulisch angetriebenen „Vierbein“-Robotern. Ihr langfristiges Ziel: Hardware, Software und Algorithmen für robuste Vehikel zu entwickeln, um sie vor allem in unwegsamem Gelände einsetzen zu können, wie beispielsweise in der Landwirtschaft, bei Naturkatastrophen oder aber auch der Inspektion von Kernkraftwerken. Nun kommt eine weitere Anwendungsmöglichkeit, die Bergung von havarierten Flugzeugen, hinzu.

Im Vergleich zu den Vorgängerversionen ist HyQReal mit seiner Bordhydraulik, der Batteriekapazität und der drahtlosen Kommunikation komplett auf einen autonomen Betrieb hin entwickelt worden. Als wichtiger Entwicklungspartner fungierte dabei die Moog Inc. mit Sitz in New York, ein weltweit aktiver Hersteller und Integrator von Komponenten und Systemen für die Präzisionssteuerung vor allem in der Luft- und Raumfahrt.

Der hydraulisch angetriebene Lauf-Roboter HyQReal kann ein Vielfaches des eigenen Gewichts ziehen.

Seit September 2016 forschen IIT und Moog gemeinsam an der nächsten Generation von hydraulischen Robotern, die sich auf vier Beinen fortbewegen. Für den HyQReal hat Moog fast alle hydraulischen Systeme wie Pumpen, Druckverteiler und Servoantriebe entwickelt. Energieeffizienz und hohe Leistung standen dabei im Vordergrund. Von IIT stammt die Gesamtentwicklung der Hard- und Software für den Roboter. Dazu zählt vor allem das Design von Rumpf und Beinen, die Konzeption der Elektronik und die Auslegung der Sensoren.

Konstruktiv betrachtet, besteht der HyQReal aus einem Aluminium-Überrollkäfig und einer Verkleidung aus Kevlar und glasfaserverstärktem Kunststoff. Dabei erinnert nicht nur sein Aussehen an ein Insekt. Auch für die Fähigkeit, Gegenstände mit dem 30-fachen des eigenen Körpergewichts zu bewegen, gibt es ein Vorbild im Reich der Krabbler. Dafür sind schließlich Ameisen bekannt.

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Text von Behrend Oldenburg
Fotos von IIT

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