Der Blick ins Innere

Antriebstechnik für humanoide Roboter

Sie gehen, greifen, balancieren – und faszinieren mit ihrer menschenähnlichen Erscheinung: Humanoide Roboter verfügen über beeindruckende Beweglichkeit und sind sogar in der Lage, Gesichtsausdrücke zu deuten oder Sprache zu verstehen. Was vor wenigen Jahren noch Zukunftsvision war, nimmt heute konkrete Formen an.

Redaktion Faulhaber Redaktion Faulhaber

16. März 2026 - 00:00

Ein humanoider Roboter löst mit Fingerfertigkeit einen Zauberwürfel in einer modernen, hellen Produktionsumgebung.

Faulhaber

Humanoide Roboter bilden die Schnittstelle zwischen künstlicher Intelligenz und der realen, physischen Welt. Sie können nicht nur digitale Informationen verarbeiten, sondern diese auch in konkrete Handlungen umsetzen. Funktionieren die Bewegungsabläufe geschmeidig und sicher, können humanoide Roboter eine Vielzahl an Aufgaben übernehmen, die bislang dem Menschen vorbehalten waren – sei es in gefährlichen Umgebungen, im direkten Kontakt mit Menschen oder in repetitiven Prozessen. Sie assistieren im Haushalt, unterstützen in der Rehabilitation, interagieren mit älteren Menschen oder werden im Einzelhandel eingesetzt. Ihre große Stärke liegt in ihrer Vielseitigkeit und der Fähigkeit, sich an menschliche Umgebungen anzupassen.

Voraussetzung für zuverlässige Funktionalität eines Humanoiden Roboters ist ein komplexes Zusammenspiel aus präziser Mechanik und leistungsfähiger Antriebstechnik. Es entscheidet darüber, wie geschmeidig ein Arm sich hebt, wie schnell ein Bein reagieren kann oder wie fein ein Finger greift. Bei der Antriebstechnik sind besonders Miniaturisierung, Energieeffizienz und Präzision zentrale Anforderungen – sie bilden den Kern jeder Bewegung.

Humanoide Robotik als Thema beim FAULHABER-Kundentag

FAULHABER Kundentag 2025 Keynote Humanoid Robotics.

Mit seiner Keynote „Intelligent Manipulation – Fine Motor Skills for Humanoid Robots“ zeigte Prof. Homayoon Kazerooni, wie nah diese Zukunft bereits ist. Der renommierte Forscher von der University of California, Berkeley, gab beim FAULHABER Kundentag spannende Einblicke in den aktuellen Stand humanoider Robotik – und in eine Technologie, die das Potenzial hat, die Arbeitswelt grundlegend zu verändern. „Humanoids are here for real.“ Mit dieser Botschaft macht Prof. Kazerooni deutlich, dass das Potenzial von humanoiden Robotern weit über Forschungslabore hinausreicht: In Fertigung, Montage, Wartung, Logistik und Lagerhaltung eröffnen sie völlig neue Möglichkeiten für die industrielle Automation. Anhand des Beispiels von Produktionsmitarbeitern verdeutlichte Prof. Kazerooni die drei zentralen Elemente menschlicher Arbeit: Intelligenz, Sehen und Manipulation. Die „Ordinary Intelligence“, also das Denken, wird in humanoiden Robotern durch künstliche Intelligenz realisiert. Das Sehen übernehmen Kameras und Bildverarbeitungssysteme und die Manipulation, also das Greifen und Bewegen, erfolgt durch hochentwickelte Roboterhände und Greifer. Damit wird auch relativ schnell klar, das moderne Humanoide bereits an die wesentlichen Fähigkeiten heranreichen, die den Menschen auszeichnen – kognitive Intelligenz, Wahrnehmung und feinmotorische Geschicklichkeit.

Über Prof. Homayoon Kazerooni

Prof. Homayoon Kazerooni ist Professor für Maschinenbau an der University of California, Berkeley, und zählt zu den international führenden Experten im Bereich Robotik, Exoskelette und Mensch-Maschine-Systeme. Mit über 30 Jahren Forschungserfahrung prägt er maßgeblich die Entwicklung moderner Assistenz- und Robotiksysteme, die Mensch und Maschine auf intelligente Weise verbinden. Als Gründer von suitX (by Ottobock) sowie Ekso Bionics hat Prof. Kazerooni entscheidend dazu beigetragen, Exoskelette aus der Forschung in die Praxis zu überführen – mit Anwendungen in Medizin, Industrie und Rehabilitation.

Humanoide Robotik braucht Fingerspitzengefühl

DC-Motor für humanoide Roboter, Roboterhände und Prothetik.

Die Hand ist das vielleicht ausdrucksstärkste Werkzeug des Menschen. Ihre Geschicklichkeit, Feinmotorik und sensorische Rückmeldung machen sie zur Verbindungsstelle zwischen Körper und Umwelt. Diese faszinierende Funktionalität in einer künstlichen Hand zu reproduzieren, ist eine der größten Herausforderungen der Robotik – und gleichzeitig eine ihrer vielversprechendsten Aufgaben. Ob in der Service- und Assistenzrobotik, in industriellen Anwendungen oder der modernen Prothetik – robotische Hände sollen das leisten, was die menschliche Hand seit Jahrtausenden perfektioniert hat: komplexe Bewegungen koordinieren, unterschiedliche Greiftechniken anwenden, auf äußere Reize reagieren und Kraft präzise dosieren. Dabei geht es nicht nur um Form und Beweglichkeit, sondern auch um Motoren im Kleinstformat, intelligente Steuerung und die Fähigkeit zur Anpassung an wechselnde Umgebungsbedingungen.

Die menschliche Hand ist ein hochkomplexes und fein abgestimmtes Zusammenspiel aus 27 Knochen, über 30 Gelenken und Muskeln sowie zahlreichen Sehnen für höchste Flexibilität und Kontrolle. Für eine künstliche Hand bedeutet das, dass sie gleichermaßen robust und flexibel, leicht und stabil, sowie kompakt und leistungsfähig konstruiert sein muss. Es ist ein technischer Balanceakt, der hohe Anforderungen an Materialien, Konstruktion und insbesondere die Antriebstechnik stellt. Elektromotoren sorgen für kraftvolle Bewegungen, Sensorik liefert das notwendige Feedback, und intelligente Steuerungssysteme koordinieren die Abläufe in Echtzeit. Kurzum: Damit sich eine robotische Hand möglichst menschlich bewegt, braucht sie ein präzises, fein abgestimmtes Innenleben. Ziel ist es, eine Symbiose aus Technik und Biologie zu schaffen – sei es zur Wiederherstellung verlorener Fähigkeiten oder zur Erweiterung menschlicher Handlungsmöglichkeiten. Dabei ist der Übergang zwischen humanoider Robotik und moderner Prothetik fließend. Beide Disziplinen bedienen sich ähnlicher technischer Prinzipien, um Bewegungen zu ermöglichen, die dem menschlichen Vorbild möglichst nahekommen.

Kleinstmotorik für Feinstmotorik

Um die Finger einer robotischen Hand einzeln bewegen zu können, wird jeder Finger von einem oder mehreren Aktuatoren angetrieben. So kommen häufig mehr als 20 Antriebe pro Hand zum Einsatz, um komplexeste Bewegungsabläufe zu ermöglichen. Dass die Antriebe, zumeist bestehend aus Motor, Encoder, Planetengetriebe, Spindel und Steuerung, dabei extrem kompakt sein müssen, versteht sich von selbst. Nur so lassen sich die Finger individuell zu unterschiedlichen Griffmustern arrangieren – von filigranen Bewegungen bis hin zu kraftvollen Greifvorgängen. Besonders geeignet für diese anspruchsvolle Anwendung sind die DC-Motoren aus der Familie FAULHABER SXR. Durch ihre innovative Wicklungsgeometrie, die hochleistungsfähigen Selten-Erd-Magneten sowie die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten mit hochpräzisen Planetengetrieben bieten sie ideale Voraussetzungen für den Einsatz in künstlichen Händen.

Neben Funktionalität und Präzision spielen Gewicht und Energieeffizienz eine entscheidende Rolle. Trotz hoher Komplexität müssen moderne robotische Hände leicht bleiben – typischerweise zwischen 300 und 500 Gramm – und gleichzeitig eine lange Batterielaufzeit ermöglichen. Ebenso wichtig sind Alltagstauglichkeit und Robustheit. Zu den grundlegenden Anforderungen gehören das wasserdichte und leicht zu reinigende Design sowie mechanische Belastbarkeit. Erst wenn Technik, Zuverlässigkeit und Nutzerkomfort zusammenkommen, kann eine Hand tatsächlich als „State of the Art“ gelten.

Interdisziplinarität als Schlüssel zum Fortschritt

Echte Fortschritte in der Entwicklung robotischer Hände entstehen heute vor allem an den Schnittstellen verschiedener Disziplinen. Medizin, Materialwissenschaft, Informatik, Sensorik und Antriebstechnik müssen eng zusammenarbeiten, um technisch ausgereifte und zugleich alltagstaugliche Lösungen zu schaffen.

Medizinisches Know-how liefert das Verständnis für Anatomie, Biomechanik und Nutzerbedürfnisse. Materialwissenschaften ermöglichen leichte, robuste und ästhetische Strukturen. Informatik und Regelungstechnik sorgen für intelligente Steuerung, lernfähige Systeme und effiziente Datenverarbeitung. Erst diese enge Verzahnung führt zu Lösungen, die nicht nur funktionieren, sondern auch akzeptiert werden.

Der BXI macht menschenähnliche Bewegungen möglich

Egal, ob feinfühlige Fingerbewegung oder kraftvolle Gelenkbewegung – kompakte und intelligent gesteuerte Antriebssysteme sind die zentralen Treiber für die Weiterentwicklung humanoider Robotik. In diesem Prozess wurde auch der neue FAULHABER BXI entwickelt. Der Innenläufermotor der Serie 9317 BXI G vereint außergewöhnliche Leistungsdichte mit hoher Robustheit und definiert neue Maßstäbe für integrierte Antriebssysteme. Als bislang leistungsstärkstes integriertes System im FAULHABER Portfolio wurde der BXI gezielt für die hohen Anforderungen moderner und zukünftiger Robotikapplikationen entwickelt. Motor, integriertes Stufenplanetengetriebe und hochauflösender Encoder bilden eine kompakte, funktionale Einheit, die maximale Performance bei minimalem Bauraum ermöglicht – eine entscheidende Voraussetzung für leistungsfähige, zuverlässige Gelenkantriebe in humanoiden Robotern der nächsten Generation.

Technische Daten

Der BXI verfügt über ein flaches, platzsparendes Aluminiumgehäuse, ist korrosionsbeständig und kühlungsoptimiert. Sein hohes max. Drehmoment von bis zu 20 Nm ermöglicht mühelos dynamische Bewegungen für schnelle Reaktionszeiten und eine präzise Bewegungssteuerung. Mit einem Spannungsbereich bis 50 V, den verfügbaren Schnittstellen sowie einer Länge von nur 34 mm, lässt sich der BXI einfach integrieren.