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Traglast (Payload)

Die maximale Masse, die ein Roboter sicher tragen oder heben kann — ein Schlüsselparameter für den Einsatz in Logistik und Industrie.

Die Traglast (englisch payload) ist die maximale Masse, die ein Roboter sicher heben, tragen oder mit der er hantieren kann. Bei einem Humanoiden, der für Logistik, Lager und Industrie bestimmt ist, ist sie einer der wichtigsten praktischen Parameter — sie entscheidet darüber, ob der Roboter eine Kiste mit Ware, eine Palette mit Bauteilen oder nur leichte Gegenstände hebt. Oft ist es nützlich, zwischen der Traglast eines Arms (was er in der Hand trägt) und der Gesamttraglast (was er mit beiden Armen oder an den Körper gedrückt trägt) zu unterscheiden.

Die Werte unterscheiden sich zwischen den Robotern je nach Konstruktion und Bestimmung erheblich. Der Atlas von Boston Dynamics kann bis zu 50 kg heben, der Fourier GR-1 gibt eine ähnlich hohe Traglast an. Die meisten auf Manipulation ausgerichteten Humanoide wie Apollo oder Kepler K2 bewegen sich im Bereich von einigen zehn Kilogramm bei körpernaher Last und einigen Kilogramm am ausgestreckten Arm. Es ist wichtig zu lesen, worauf sich der Wert bezieht — eine an den Rumpf angelegte Last zu heben ist viel leichter, als sie am waagerecht ausgestreckten Arm zu halten, wo auf die Gelenke ein großes Hebelmoment wirkt.

Die Traglast hängt unmittelbar von der Kraft der Aktuatoren und der Qualität der Getriebe ab. Starke Gelenke mit hoher Übersetzung, etwa mit Harmonic Drive, halten ein großes Drehmoment und damit eine schwere Last. Eine Rolle spielt auch die Konstruktion des Skeletts, das die Last übertragen muss, sowie die Stabilität des gesamten Körpers — der Roboter darf unter der Last nicht umkippen.

Mit der Traglast sind mehrere Kompromisse verbunden. Eine höhere Traglast erfordert stärkere und schwerere Aktuatoren, die mehr Energie verbrauchen und die Laufzeit des Akkus verkürzen. Auch die Eigenmasse des Roboters (viele Humanoide wiegen 50 bis 90 kg) addiert sich zur Belastung der Antriebe. In der Praxis suchen die Hersteller daher ein Gleichgewicht zwischen Traglast, Eigenmasse, Laufzeit und Preis. Die nutzbare Traglast beeinflusst zudem der Endeffektor: Die Hand muss die Last nicht nur tragen, sondern auch fest und sicher greifen.

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