Das Projekt "Teilvorhaben 3: Funktionelle Morphologie des Mikrogreifens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Metallforschung durchgeführt. Die Antragsteller haben sich zu einem Verbundprojekt zusammengefunden, mit dem Ziel, den zukunftsträchtigen Markt der bionisch inspirierten Kletterrobotik von Deutschland aus in seiner gesamten Breite von der Grundlagenforschung bis zum Produkt wesentlich zu bestimmen. Bisherige Kletterroboter sind für die Inspektion und Reinigung glatter Wände (Fensterscheiben, Beton- oder Stahlflächen) mit Saugnäpfen ausgelegt. existiert Es existiert eine Vielzahl von baulichen und technischen Altbeständen, deren Kommunikations- und Versorgungsnetze dokumentiert, kontrolliert bzw. ersetzt werden sollen. Dokumentationen hierzu sind eher eine Seltenheit und die Leitungen sind oft schwer zugänglich für eine direkte Inspektion. Für diese Wartungs- und Dokumentationsarbeiten wäre es hilfreich, eine Maschine zu haben, die autonom Kabel oder Rohrleitungen von außen inspizieren kann. Wichtig für eine derartige Klettermaschine ist ein möglichst kleiner Bauraum bzw. eine 'schlanke' Struktur, so dass auch relativ kleine Öffnungen passiert werden können. Der Gedanke an eine biologisch inspirierte mechanische Ratte, eine 'InspiRat', ist bei diesen Vorgaben nahe liegend. Gemeinsames Ziel der Antragsteller ist als Arbeitsbasis ein grundlegendes Verständnis des quadrupeden Kletterns für die Umsetzung der Ergebnisse in einen biologisch inspirierten Kletterroboter 'InspiRat'. Erstmals soll unter Anwendung verschiedener Analysetechniken eine systematische Untersuchung des Kletterns unter kinematischen und dynamischen Aspekten erfolgen. Reibung ist das Prinzip, welches in den meisten Greifsystemen zu vermuten ist. Sie ist verantwortlich für die Fixierung oder die Bewegungsbeschränkung zwischen zwei Oberflächen mit der Hilfe von unterschiedlichen Typen von Mikro- bis Nanostrukturen. Auch die Härte und Elastizität sowie andere mechanische Eigenschaften der biologischen Greifflächen sind kaum untersucht. Auf Grund unserer bisherigen Untersuchungen an Insekten vermuten wir, dass ein biologisches Reibungssystem eine Oberfläche mit einer besonderen Kombination von Mikrostrukturen und mechanischen Eigenschaften hat. Man vermutet z.B. eine starke viskoelastische Komponente in den mechanischen Eigenschaften solcher Materialien. Unsere Reibungsexperimente haben deutlich demonstriert, dass ein glattes und strukturiertes Haftband mit Schaumstoff als Träger kombiniert die besten Reibungskoeffizienten aufweisen. Das Prinzip des Haftfilms auf einem weichen Substrat wurde durch biologische Haftsysteme inspiriert. Deswegen schlagen wir solche Materialien als sehr gute Kandidaten für die Implementierung in robotischen Greifsystemen vor.