PowerON: Update der “super Sensiblen”

Diese Woche findet zum zweitenmal das Robotics Festival statt. Das Festival hatte vergangenes Jahr Premiere. Zu den Highlights gehörte die erstmalige Vorstellung von Agile Robots und eben von PowerON. Zeit für ein Update, denn bei PowerON hat sich zwischenzeitlich viel getan. Aus diesem Grund habe ich die Gründer gebeten einige Zeilen für die Leser des Blog zu schreiben. Dies taten sie auch dankenswerterweise.

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Taktile Oberflächen ermöglichen die Übernahme anspruchsvoller Aufgaben durch Roboter

Das deutsch-neuseeländische Startup PowerON hat sich zum Ziel gesetzt, die Art und Weise, wie Roboter mit uns zusammenarbeiten, zu verändern. PowerON entwickelt Produkte, mit denen Roboter in naher Zukunft intelligent und sicher mit uns interagieren werden. Mittels flexibler taktiler Oberflächen werden Roboter in die Lage versetzt, einige der anspruchsvollsten Aufgaben zu übernehmen, die bisher nur durch uns Menschen erledigt werden konnten, unter anderem das Hantieren mit empfindlichen Gegenständen wie Glas, das Ernten von Erdbeeren oder die Interaktion mit anderen Menschen. Ziel ist es, die Menschheit zukünftig von vielen manuellen, kräftezehrenden, monotonen und gefährlichen Aufgaben entlasten.

Roboter die im Haushalt helfen

Roboter, die die Spülmaschine ein und ausräumen, die Wäsche aufhängen oder bei der Pflege von Angehörigen helfen, kennt man bisher nur aus Filmen. Die PowerON-Gruppe will maßgeblich dazu beitragen, diese Visionen zu realisieren. Dazu müssen Roboter menschenähnlicher agieren und ihre Umgebung sicher wahrnehmen können. So dient der menschliche Arm den Unternehmern als bionisches Vorbild für einen robotischen Greifer, denn solche müssen in Zukunft gefühlvoller, nachgiebiger und damit natürlicher werden. PowerON entwickelt dafür die notwendigen flexiblen Elektronikkomponenten, mit dem Ziel, die Barrieren zwischen Mensch und Maschine auflösen und eine enge sichere Kooperation zu ermöglichen.

Dielektrische Elastomere – Die allround Technologie

Dabei setzt das Team auf sogenannte dielektrische Elastomere. Im Gegensatz zu etablierten Formen der mechanischen Kraftübertragung über Seilzüge, hydraulische Komponenten oder Elektromotoren, werden durch elektrische Impulse künstliche Neuronen, dehnbare flexible Sensorhäute oder künstliche Muskeln direkt im nachgiebigen Material fein dosiert gesteuert. Die Komponenten bestehen nur aus Silikon und Kohlenstoff, sind preisgünstig und lassen sich mit bekannten Fertigungsverfahren in großen Mengen und in beliebiger Form einfach drucken. Daraus resultieren nahezu unerschöpfliche Anwendungsmöglichkeiten.

Die erste Anwendung – Industrieroboter mit Fingerspitzengefühl

In enger Absprache mit Industriepartnern fokussierte sich das Startup zuerst auf den die Entwicklung dehnbaren und nachgiebigen Sensorik, die Robotern einen Tastsinn geben wird. Das erste Produkt ist eine flexible Haut, die Robotergreifern Fingerspitzengefühl verleiht. Damit wird bestimmt, ob und wie Objekte gegriffen werden, sowie das Verrutschen, Verdrehen und die Beschädigung verhindert. Dieser Prozess ist dabei punktgenau regelbar. Künstliche Intelligenz wird in Zukunft dabei zusätzlich Objekterkennung ermöglichen.

In Verbindung mit der mechanischen Nachgiebigkeit der eingesetzten Materialien können so Prozesse automatisiert werden, die bisher nur manuell durchführbar waren. Dazu zählt unter anderem die Handhabung von Gummi- oder Textilprodukten, oder der Einsatz von Robotern im Bereich der Obsternte. In ersten Tests konnten Bereits fragile Objekte wie beispielsweise Eier sicher und zerstörungsfrei gegriffen werden.

Die Integration erfolgte dabei in enger Abstimmung mit der Zimmer Group, einem der weltweit größten Hersteller von Robotergreifern. Jenseits von klassischen Industrieanwendungen ist dies auch der erste Schritt, um Reflexe der menschlichen Hand künstlich nachzuahmen.

Dabei wird auch deutlich, dass die Sensorhäute in der Größe einfach skalierbar sind. Somit ist es möglich diese beispielsweise als großflächige Eingabe-Interfaces für Cobots zum Einsatz zu bringen.

Fühlen ist erst der Anfang – Aktorik und der Weg zu Nachgiebigen Systemen

Doch dies ist erst der Anfang. Die Vision von PowerON geht weit über die Sensorik hinaus. Vielmehr besteht die eigentliche Zielsetzung darin, komplett nachgiebige Roboterstrukturen zu schaffen. Integraler Bestandteil sind dabei die sogenannten künstlichen Muskeln. Diese basieren ebenfalls auf dielektrischen Elastomeren. Erste Demonstratoren lassen hier bereits das zukünftige Potential erahnen. Späterer sollen mit solchen künstlichen Muskeln bioinspirierter Greifer, bionische Prothesen, oder gar gedruckte Medikamentenpumpen angetrieben werden.

Zur Veranschaulichung das diese Ideen nicht nur auf dem Papier existieren wurde im letzten Jahr ein Demonstrationssystem entwickelt, das zeigt, welches Potential in einer Kombination aus Sensorik, Aktorik und Signalverarbeitung liegt. Das Greifersystem ist komplett nachgiebig und wird ausschließlich über künstliche Muskeln angetrieben, verfügt über eine taktile Haut und die künstlichen Muskeln werden über künstliche Neuronen gesteuert. Genau diese Kombination, soll in Zukunft eine komplett neue Generation von Robotersystemen ermöglichen.

Grenzenloses Potential – Gefördert durch Intel

Den Möglichkeiten der Technologie und damit von PowerON sind kaum Grenzen gesetzt. Davon sind nicht nur die Gründer und die Bestandsinvestoren überzeugt, sondern auch der weltweite größte Chiphersteller Intel. Dieser wählte das Junge Startup als eines von 10 Unternehmen (von mehr 200 Bewerbern) für sein begehrtes Startup Programm Intel Ignite aus. Dort hatte das Team über 12 Wochen die Möglichkeit an ausgewählten Workshops zu allen wichtigen Themen im Bereich Startups teilzunehmen und erfuhr ein intensives Mentoring durch Intel. Auch über das Ende des Programms hinaus stehen Intel-Mentoren PowerON mit Rat und Tat zur Seite. Das Startup und der Großkonzern planen bereits weitere Kooperationen.

International vom ersten Tag

Doch was ist die Geschichte und wer sind die Menschen hinter all dem? Während eines Forschungsaufenthalts des heutigen CEO Dr. Markus Henke an der Universität Auckland in Neuseeland lernte sich das Gründerteam kennen. Zusammen mit Dr. Katie Wilson und dem damaligen Mentor Prof. Iain Anderson, sowie dem erfahrenen Business Consultant Dr. Ross Green gründeten sie im Juli 2019 die PowerON Ltd. in Auckland. Ein Exist-Gründerstipendium ermöglichte im August 2020 zusätzlich die Gründung der PowerON GmbH in Dresden. Heute beschäftigt die deutsch-neuseeländische PowerON Gruppe zusammen mehr als 15 Mitarbeiter.

Hardware ist hart

Nach einer überzeichneten Finanzierungsrunde im Sommer 2021 bereitet das Team gerade die nächste für den Herbst diesen Jahres vor. Mit dem Kapital soll das Sensorarray für Robotergreifer mit dem Namen „TouchDetect“ zur Produktreife geführt und mit bestehenden und neuen Industriepartnern im Markt eingeführt werden. Zu diesem Zweck wird PowerON auch bei den diesjährigen HighTech Venture Days vom 11. bis 12. Oktober 2022 in Dresden vertreten sein.
Wer sich zusätzlich ein Bild von der verwendeten Technologie in Einsatzumgebung machen möchte kann das Unternehmen beim Robotics Festival in Leipzig vom 12. bis 14 September besuchen. PowerON ist offen für Kontakte zu Roboter- und Greiferherstellern sowie zu Systemintegratoren, um gemeinsam neue Use Cases im robotischen Greifen zu erschließen.

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In eigener Sache/ Werbung
Der Autor dieses Blogs ist maßgeblich am KI-/ Robotik-Projekt Opdra beteiligt. Er berät rund um Robotik. Mehr zu seiner Person finden Sie hier.

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