Hintergrund des Projekts  
        Vierbeinige bionische Roboter werden aufgrund ihrer hohen Anpassungsfähigkeit an verschiedene Geländebedingungen sowie ihrer Beweglichkeit in Bereichen wie der Überwachung von Stromnetzen, der Sicherheit in Fabriken und bei Notfalleinsätzen stark nachgefragt. Doch diese Roboter müssen in komplexen Außenbedingungen über längere Zeit arbeiten und müssen zahlreichen Belastungen standhalten – wie Vibrationen, Temperaturschwankungen, Staub und Regen. Daraus resultieren hohe Anforderungen an die Stärke, Elastizität, Dichtigkeit und Wetterbeständigkeit der Konstruktionsteile. Die mit herkömmlichen Verfahren hergestellten Gehäuse für vierbeinige Roboter weisen Probleme wie hohes Gewicht, geringe Anpassungsfähigkeit sowie Schwierigkeiten bei der Herstellung von unregelmäßigen Formen auf. Zudem ist bei jeder Funktionalitätsverbesserung eine erneute Formgebung notwendig, was es erschwert, den individuellen Anforderungen der Kunden aus verschiedenen Branchen gerecht zu werden. Dies begrenzt die Einsatzmöglichkeiten dieser Roboter sowie ihren kommerziellen Einsatz.

Lösungen und Projektergebnisse  
        Unter Berücksichtigung der Eigenschaften der vierbeinigen bionischen Roboter sowie der individuellen Anforderungen entwickeln wir mithilfe der 3D-Druck-Technologie Lösungen für die Konstruktion von Industrierobotern mit vier Beinen:  

1.Topologische Optimierung der Struktur:** Unter Berücksichtigung der kinematischen Eigenschaften der vierbeinigen Roboter wird die Struktur des Roboterkörpers sowie der Gelenkabschirmungen topologisch optimiert. Dadurch wird das Gewicht reduziert, ohne dass die Stabilität der Struktur beeinträchtigt wird. Dadurch steigt die Tragfähigkeit des Roboters sowie seine Einsatzdauer.  

2.Auswahl hochleistungsfähiger Materialien:** Es werden hochfestes, stoßfestes Engineering-Material sowie witterungsbeständige Verbundmaterialien verwendet. Diese Materialien eignen sich sowohl für den Hauptkörper des Roboters als auch für die äußeren Schutzkomponenten. Sie sind stoßfest, abriebfest und widerstandsfähig gegen hohe und niedrige Temperaturen – ideal für anspruchsvolle Einsatzbedingungen im Freien.  

3.Integrierte Abdichtungsstruktur:** Durch die Verwendung einer integrierten Abdichtungsstruktur werden Nahtstellen reduziert. Dadurch wird die Schutzwirkung gegen Staub und Wasser verbessert, und die empfindlichen elektronischen Komponenten im Inneren des Roboters werden geschützt. Dies macht den Roboter geeignet für Einsatzbedingungen wie Regen oder Staub.  

4.Modulare Aufnahmeplattformen:** Je nach Anforderungen der Kunden werden modulare Aufnahmeplattformen entwickelt. Dadurch können Kameras, Sensoren und Arme schnell ausgetauscht werden. Dies macht den Roboter geeignet für verschiedene Anwendungen wie Inspektionen, Sicherheitsaufgaben oder Rettungsaktionen.  

5.Schnelle Anpassung und Kleinserienproduktion:** Die Kunden können Roboterteile in unterschiedlichen Konfigurationen anfordern. Ohne Notwendigkeit von Formen kann so eine Kleinserienproduktion realisiert werden. Dadurch kann schnell auf die Anforderungen verschiedener Branchen reagiert werden.

         Nach der Implementierung des Projekts verringerte sich das Gesamtgewicht des Vierbein-Roboters erheblich, wodurch die Tragfähigkeit deutlich gesteigert wurde. Zudem verlängerte sich die Laufzeit bei einer einzigen Aufgabe erheblich. Der Schutzgrad des Roboters entspricht dem Standard IP65, sodass er auch bei Regen oder in staubigen Umgebungen zuverlässig arbeiten kann – dadurch wird seine Anpassungsfähigkeit an verschiedene Umgebungen stark verbessert. Die Lieferzeit der maßgeschneiderten Komponenten wurde erheblich verkürzt, was die Anpassungskosten für Kunden erheblich senkt und eine schnelle Reaktion auf die Anforderungen verschiedener Branchen ermöglicht. Das Produkt hat strenge Tests bezüglich Stürzen, Vibrationen sowie hohen und niedrigen Temperaturen bestanden; somit erfüllt es die Anforderungen an Zuverlässigkeit und Langlebigkeit auf Industriestandard. Es wurde bereits in verschiedenen Bereichen wie der Überwachung von Stromnetzen, der Sicherheit in Fabriken, der Notfallhilfe sowie in wissenschaftlichen und bildungstechnischen Zwecken eingesetzt, wodurch es zahlreiche Bestellungen von Kunden aus dieser Branche erhalten hat.