Entwicklung eines Gecko-Roboters zur Demonstration der Van-der-Waals-Kräfte

Der Grundaufbau des Gecko-Roboters (1. Prototyp des Studierendenprojektes) basiert auf dem „Bioinspired Wall Climbing Robot“ von VeluxHelp auf der Internetseite „Instructables“ (dort noch ohne elektronische Steuerung). Der Bewegungsablauf wird nun durch insgesamt acht Servomotoren realisiert. Ziel ist es, dass der Gecko mit einem speziellen Haft-Klebeband an den Füßen, dem Produkt Gecko® Nanoplast® der Firma Gottlieb Binder, glatte steile Flächen hochklettern kann. Das Haft-Klebeband wird aus medizinischem Silikon hergestellt und basiert auf dem Prinzip der Van-der-Waals-Kräfte. Das Gecko® Nanoplast® besitzt auf 1cm² 29.000 Haftelemente und weist eine hohe Haftkraft auf allen glatten sowie feuchten und rutschigen Oberflächen auf.
www.binder.de/de/produkte/gecko-nanoplast/

Erste Versuche mit dem Gecko-Roboter zeigten, dass die Haftkraft des Gecko-Tapes an den Füßen so groß ist, wodurch der Gecko die Füße kaum noch gelöst bekommt. Die Idee lag nun darin, mit Hilfe zusätzlicher Servos und einer ausgeklügelten Mechanik, ein Abrollen der Füße zu ermöglichen. Dazu wurde ein spezielles flexibles Filament zur Erstellung der Füße im 3D-Druck verwendet, um durch Zugseile an den Füßen ein Abrollen bzw. Abziehen, beginnend an den Fußspitzen, zu ermöglichen. Im Video (2. Prototyp des Gecko-Roboters) wird der Bewegungsvorgang demonstriert.

Zwischenzeitlich wurde nun ein 3. Prototyp des Gecko-Roboters entwickelt, bei dem der Fuß als eine Art Schlauchhülle ausgeführt ist. Der Fuß ist stark vereinfacht und auf Funktionalität in Verbindung mit dem Gecko-Tape ausgerichtet. Der Fokus liegt auf dem Anheften des Fußes mit ausreichender Haftkraft am Untergrund, sowie auf ein sicheres Lösen des Fußes vom Untergrund. Diese Konstruktion befindet sich in der Testphase. Es zeigt sich hierbei, dass eine optimierte Lösung nicht immer komplizierter sein muss.