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Energie und Umwelt

Roboter in Bewegung

Stefan Kurtenbach (30) hat bislang einen beachtlichen Weg zurückgelegt. Von der Realschule zur robotischen Parallelkinematik.

Von Landmaschinen zum Maschbau

Bis zum 19. Lebensjahr lebte Stefan Kurtenbach auf einem Bauernhof mit landwirtschaftlicher Ausrichtung in Xanten am unteren Niederrhein. Ein beeindruckender Hof, auf dem sowohl für Nutztiere als auch in der Landwirtschaft zahlreiche Landmaschinen eingesetzt wurden. Und wenn irgendwo auf dem riesigen Hof Reparaturarbeiten anfielen, nahm er das Thema in Angriff.

Was bewegen / Energie und Umwelt

Freud' und Leid

Keine Frage: Technik faszinierte ihn, und so entschied er sich nach dem Realschulabschluss folgerichtig dafür, das Abitur an einem technischen Berufskolleg zu machen – natürlich mit Maschinenbau-LK. Hier stellte er fest, dass er nicht nur gerne schraubte, sondern die Dinge auch gerne berechnete. Mit dem Abi in der Tasche entschied er sich dann für ein Maschinenbaustudium in Aachen. 2005 schrieb sich der junge Abiturient also für das Studium ein. "Damals dachte ich, dass mir der Maschinenbau-LK bereits gezeigt hätte, was auf mich zukommt. Aber eigentlich hatte ich nur im Fach Mechanik für die ersten anderthalb Semester einen kleinen Vorsprung."

Immerhin. Denn insbesondere zum Beginn des Studiums werden die Studenten mit Fächern in einer bislang nicht gekannten Wissenstiefe und Lerngeschwindigkeit konfrontiert, was für viele bereits nach kurzer Zeit das studentische Aus bedeuten. Mechanik, Maschinenzeichen und später Maschinenelemente machten von Anfang an Spaß, aber es gab eben auch die anderen weniger spaßigen Themen."Thermodynamik und Werkstoffkunde waren für mich einfach trockene Fächer."

Kalt und warm

Es folgte ein erheblicher Lernaufwand und viele kraftvolle Schritte Richtung Hauptstudium. Dort angekommen wurde Kurtenbach dann für seine Mühen entlohnt und konnte nun seine Spezialisierung mit den entsprechenden Fächern wählen. "Für mich war relativ schnell klar, dass ich in den Bereich Konstruktion und Entwicklung im ´kalten Maschinenbau` wollte, weil mir Fächer wie Konstruktionslehre oder Getriebetechnik (Bewegungstechnik) einfach zusagten."

Also beschäftigte er sich fortan mit Aufgabenstellungen im Maschinenbau bis ca. 37 °C. Zumindest die Themen Thermodynamik sowie Wärme- und Stoffübertragung im – umgangssprachlich – ´warmen Maschinenbau` konnte er beiseitelegen. Die Stofffülle war dennoch massiv – und gleichwohl erlernbar.

Parallele Präzision

Der Vorteil des Hauptstudiums wurde auch im zunehmenden Praxisbezug sichtbar. So konstruierte Kurtenbach innerhalb seiner ersten Studienarbeit eine aus- und einfahrbare PKW-Anhängerkupplung auf Basis eines sphärischen Getriebes. In einer weiteren konstruktiven Studienarbeit entwickelte er ein Bauteil für eine Textilmaschine, die die Uni später sogar patentieren ließ.

Und auch die Diplomarbeit war eine Konstruktionsarbeit, in der es um parallele Kinematiken ging. Klingt kompliziert – ist es auch. Genauer: Bei einer parallelen Kinematik handelt es sich um einen Roboter, der mit mehreren Armen eine Plattform oder direkt das Objekt hält und bewegt. Dadurch entstehen Vorteile gegenüber herkömmlichen, einarmigen Robotern. So ist er zum Beispiel durch die "Zusammenarbeit" der drei oder mehr Arme viel dynamischer und präziser.

LEGO-Logik

Die Idee der parallelen Kinematiken verfolgt Kurtenbach über das Studium hinaus in seine anschließende Doktorarbeit, in der er die Roboterlokalstrukturen und Endeffektoren – quasi die orientierenden Handgelenke und konnektierenden Hände der Roboter – untersucht.

Am Ende soll daraus ein Baukasten resultieren, aus dem man nach dem Legosteinprinzip einen Roboter passgenau für eine bestimmte Anwendung konzipieren kann. Möglichst vielseitig, flexibel und rekonfigurierbar soll er sein, in verschiedene Projekte integriert werden und verschiedene Bewegungsaufgaben durchführen können.

Die Promotion steckt 2015 in den letzten Zügen. Und dann ist die Welt der Technik um eine neue Hightech-Facette reicher – und um einen promovierten Ingenieur.

Michael Bokelmann
Stefan Kurtenbach
Michael Bokelmann
Stillleben: mechanische Bauteile ...
Michael Bokelmann
... vor Hightechroboter
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Am Schreibtisch
Michael Bokelmann
Kleines Brainstorming
Michael Bokelmann
Arbeit am Gehirn des Roboters
Michael Bokelmann
Ingenieur meets Roboter
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Roboterantrieb von der Seite
Michael Bokelmann
Das "Handgelenk" des Roboters
Michael Bokelmann
Das Bauteil, auf das sich Stefan Kurtenbach konzentriert: das Handgelenk
Michael Bokelmann
Antrieb des Roboters
Michael Bokelmann
Komplexe Technik für Highend-Robotik
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Ganz klar: Robotik ist Teamarbeit
Michael Bokelmann
Parallel statt seriell, der neue Trend in der Robotik
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Ein Ort, an dem sich herkömmliche Technik und moderne Technologien treffen

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