Achtzehn Ventile steuern sechs Beine

Geländeroboter Mantis ist rundum beweglich

Der Hexapod-Roboter Mantis ist rundum beweglich, kann über unebenes Terrain klettern und lässt sich beliebig heben und senken. Schlüsselkomponenten und Hydraulik-Kompetenz stammen von Bosch Rexroth Bild: Matt Denton, Micromagic Systems
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Der weltweit größte, funktionsfähige Hexapod-Geländeroboter trägt den Namen Mantis. Er kann ferngesteuert oder manuell über das Cockpit der Maschine geführt werden. In die vierjährige Entwicklung des fast drei Meter hohen Roboters, der wie ein riesiges Insekt anmutet, flossen Know-how und Komponenten von Bosch Rexroth ein.

Die Kontrolle der hydraulischen Zylinder zur Steuerung der sechs Beine des Mantis erfolgt über 18 Ventile von Rexroth. Jedes Bein weist drei unabhängige Regelachsen auf, eine am Knie- und zwei am Hüftgelenk. Dabei wird das Feedback von Sensoren übermittelt, die an der Beinaußenseite montiert sind. Chefkonstrukteur des Mantis ist Matt Denton, Geschäftsführer von Micromagic Systems, der zunächst das Konzept und dann die Computersteuerung entwickelte, die für die umfassende Funktionalität der Maschine sorgt. Die Maschine ist rundum beweglich, kann über unebenes Terrain klettern und lässt sich beliebig heben und senken.

„Ich hatte schon einige Jahre lang kleinere Hexapod-Roboter für die Film- und TV-Branche sowie für private Sammler gebaut“, kommentiert Denton den Entwicklungsprozess. „Ich dachte, es müsste doch möglich sein, die Maschine so zu vergrößern, dass eine Person darin Platz findet. Ich könnte zeigen, was mit moderner Technik und britischer Ingenieurskunst möglich ist.“ Der Konstrukteur will weitere Interessenten aus der Filmbranche und anderen Bereichen gewinnen. Etwa für die unbemannte Unterwasserforschung oder für die Arbeit auf empfindlichem oder unebenem Terrain. Denton kannte bereits die Ventile von Bosch Rexroth, weil er sie schon für Spezialeffekte in Filmen eingesetzt hatte. Als er auf das Unternehmen zuging, kam er mit Nigel Hart in Kontakt. Hart ist Bereichsleiter für Marine & Offshore bei Bosch Rexroth UK und stellte Denton nicht nur die eingangs erwähnten Ventile vor, sondern stand ihm auch mit Rat und Tat zur Seite beim Design der hydraulischen Regelkreise und bei Überlegungen hinsichtlich Größe, Kühlung und Sicherheit des Hydrauliköltanks. An den Rexroth-Ventilen hat Matt Denton am meisten ihre gleichmäßige und präzise Steuerung beeindruckt: „Das wurde zum zentralen Funktionsmerkmal der Maschine.“
Neben den 18 Ventilen ist der Mantis mit einer speziellen Rexroth-Pumpe ausgestattet, die üblicherweise in Auslegern und Kranen zum Einsatz kommt. Sie stellt die hydraulische Leistung des Roboters bereit. Dank des integrierten Load-Sensing liefert die Pumpe immer nur den jeweils benötigten Volumenstrom und Druck. Dadurch wird die Leistungsaufnahme reduziert. Für Nigel Hart ist der Mantis ist ein gutes Beispiel dafür, was mit moderner Technik erreicht werden kann: „Darüber hinaus macht das Projekt den Fortschritt in der Branche über die letzten zehn bis fünfzehn Jahre deutlich. Inzwischen sind selbst die einfachsten Komponenten mit Steuerungsintelligenz ausgestattet und können verschiedene Funktionen ausführen, sodass viele neue Anwendungen möglich werden.“ ub
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