BioflexBot: Eine Roboterhand mit Feder und Luft, die Menschenfinger übertrumpft

Wichtigste Punkte

• Der BioflexBot-Greifer, veröffentlicht 2025 im Journal Advanced Science, nutzt eine gewundene Feder und Druckluft statt fingerähnlicher Mechanismen.
• Er kann sich etwa viermal weiter drehen als ein menschliches Handgelenk und Objekte greifen, die bis zu 13-mal größer sind als bei vergleichbaren Robotergreifern.
• Das Team demonstrierte dessen Einsatz bei der Inspektion von Flugzeugtriebwerkschaufeln, der Unterstützung eines humanoiden Roboters bei Haushaltsaufgaben und der Durchführung eines Chemieexperiments.
• Zwei leitende Autoren von chinesischen Universitäten sagen, dass das Design sowohl die Hardwarekosten als auch die Kontrollkomplexität gegenüber menschenähnlichen Roboterhänden senkt.

Die meisten Roboterhände scheitern aus dem gleichen Grund: Sie kopieren die Form einer menschlichen Hand. Knochen, Sehnen, Gelenke – alles in Metall und Silikon nachgebildet. Das Ergebnis ist ein Mechanismus, der teuer zu bauen und wirklich schwierig zu steuern ist.

Forscher an Institutionen wie der Chinese University of Hong Kong, Shenzhen und der Nanjing University of Information Science and Technology stellten eine andere Frage. Vergessen Sie die Form. Was sind die wesentlichen Dinge, die eine Hand eigentlich tut?

Die Antwort, auf die sie sich einigten: kleine Objekte greifen, Dinge drehen, an Griffen haken, und Gegenstände sehr unterschiedlicher Größen fassen. Vier Funktionen. Ihr Prototyp, BioflexBot genannt, erfüllt alle vier mit einer gewundenen Feder, einem Begrenzungsgehäuse (ein Gehäuse, das lenkt, wie die Feder sich biegt), und einem pneumatischen System – also einem System, das Druckluft nutzt, um mechanische Teile zu bewegen – mit nur zwei Lufteinlässen.

Was kann es wirklich tun?

Kurz gesagt: mehr als eine menschliche Hand in einigen Richtungen und zu einem Bruchteil der üblichen Kosten. Die Forscher veröffentlichten ihre Validierungstests im Fachjournal Advanced Science, das von Wiley veröffentlicht wird.

Für feinmotorische Arbeiten griff der Greifer eine Akupunkturnadel auf und übertrug Flüssigkeit mit einer Labormikropipette ohne zu verschütten. Das sind feinmotorische Aufgaben, bei denen die meisten Industrieroboter scheitern.

Beim Drehen drehte er einen Flaschendeckel fast viermal weiter, als das menschliche Handgelenk schafft. Bei der Reichweite streckt und zieht sich das Gerät 3,5-mal mehr als eine menschliche Hand, was wichtig ist, wenn man etwas in einen engen Raum liefern oder mehrere Objekte nacheinander greifen muss, ohne zurückzusetzen.

Die Greifreichweite war vielleicht die beeindruckendste Zahl: Der BioflexBot handhabte Objekte, die fast 13-mal größer waren als das, was vergleichbare Greifersysteme schaffen.

Hat das praktische Anwendungen?

Ja, das Team zeigte drei. Eine an den Greifer angebrachte Kamera inspizierte die Schaufeln in einem 3D-gedruckten Modell eines Flugzeugtriebwerks und erreichte gekrümmte Oberflächen, denen ein starres Werkzeug nicht folgen konnte. Eine zweite Demonstration kombinierte den BioflexBot mit einem vollständigen humanoiden Roboterkörper für alltägliche Aufgaben. Eine dritte führte ein einfaches Chemieexperiment durch.

Erstmals berichtet von The Robot Report, beschreiben die Forscher ihr Ziel deutlich. „Anders als die meisten Roboterhände, die die menschliche Form nachbilden und hohe Hardware- und Kontrollkosten verursachen, konzentriert sich unser Ansatz ausschließlich auf die Nachahmung der Funktionen, nicht der Form", sagte Leitautor Yang Yang.

Das Team sagt, der nächste Schritt ist die Umstellung von einem Laborprototyp auf eine vollautomatisierte Plattform. Ein Zeitrahmen wurde nicht genannt.

Was bedeutet das für Patienten und Arbeitnehmer?

Derzeit ist dies Forschung, kein zum Verkauf stehendes Produkt. Aber die Richtung ist wichtig. Ein Greifer, der mit dem gleichen Zwei-Luft-Eingangssystem sowohl eine Nadel als auch eine schwere Werkzeugkiste handhaben kann, könnte letztendlich in Operationssälen, Apotheken oder Pflegeeinrichtungen hilfreich sein, wo sich Aufgaben viele Male täglich zwischen zart und kraftvoll abwechseln. Günstigere, einfachere Steuerung bedeutet auch, dass kleinere Kliniken und Labore die Hardware realistischerweise bezahlen könnten.

Warten Sie auf Peer-Replikationen und größere Versuche, bevor Sie zu viel aus frühen Demonstrationen ableiten.