Ein Rüssel als Konstruktionsprinzip
Konventionelle Industrieroboter bestehen aus starren Armen, motorisierten Gelenken und einem spezialisierten Greifer am Ende. Für definierte Geometrien und gleichbleibende Werkstücke funktioniert dieses Prinzip seit Jahrzehnten zuverlässig. Doch bei wechselnden Objektformen, empfindlichen Oberflächen oder unstrukturierten Umgebungen - etwa in der Logistik-Kommissionierung oder der Lebensmittelverarbeitung - stoßen starre Greifer an ihre Grenzen.
Genau hier setzt das EU-Forschungsprojekt PROBOSCIS an, dessen Ergebnisse nun veröffentlicht wurden. Das über fünf Jahre laufende Vorhaben wurde im Rahmen von Horizon 2020 mit rund 3,47 Millionen Euro gefördert (Grant Agreement Nr. 863212). 1Elephant trunk inspires the universal robot gripper – Horizon Magazine 2PROBOSCIS – Horizon 2020 Grant Agreement No. 863212 Ziel war die Entwicklung eines universellen Robotergreifers, der nicht mehr zwischen Arm und Greifer unterscheidet, sondern - wie ein Elefantenrüssel - als eine durchgängige, anpassungsfähige Struktur funktioniert.
Vom biologischen Vorbild zum 3D-gedruckten Prototyp
Das interdisziplinäre Team unter Leitung von Lucia Beccai am Istituto Italiano di Tecnologia in Genua hat zunächst die Biomechanik realer Elefantenrüssel untersucht. Der Rüssel ist ein sogenannter muskulärer Hydrostat mit über 100.000 Einzelmuskeln und ohne Skelett - er kann sich gleichzeitig strecken, beugen, verdrehen und kontrahieren. 1Elephant trunk inspires the universal robot gripper – Horizon Magazine Afrikanische Elefanten tragen dabei Lasten von bis zu 300 Kilogramm, nutzen aber gleichzeitig zwei fingerartige Fortsätze an der Rüsselspitze für feinmotorische Aufgaben.
Evolutionsbiologe Michel Milinkovitch von der Universität Genf analysierte die Bewegungsmuster mit Motion-Capture-Technik und stellte fest: Elefanten kombinieren eine begrenzte Zahl von Grundbewegungen - Verkürzung, Verlängerung, Biegung - zu komplexen Manipulationsabläufen. In einer besonders bemerkenswerten Beobachtung bildete der Rüssel temporär zwei steife "Pseudo-Gelenke", die wie Schulter und Ellbogen funktionierten - ein bislang undokumentiertes Verhalten. 1Elephant trunk inspires the universal robot gripper – Horizon Magazine
Auf Basis dieser Erkenntnisse entwickelte Beccais Team einen Prototyp mittels 3D-Druck. Der Soft-Roboter vereint pneumatische Aktuatoren, eine verformbare Gitterstruktur und integrierte optische Sensoren in einem einzigen Material und Druckvorgang - ohne separate Schnittstellen zwischen den Komponenten. 1Elephant trunk inspires the universal robot gripper – Horizon Magazine Er kann sich verlängern, komprimieren, biegen sowie Greifen, Schöpfen und Erreichen als Manipulationsmodi ausführen.
Steuerung über Synergien statt Einzelaktuatoren
Ein zentrales Ergebnis betrifft die Steuerungsarchitektur. Statt jeden der tausenden Muskeln einzeln anzusteuern, nutzt das Elefantengehirn sogenannte Muskelsynergien - koordinierte Gruppen von Muskeln, die gemeinsam eine Bewegung ausführen. Die physische Struktur des Rüssels erledigt den Rest.
Dieses Prinzip haben die Forscher auf den Roboter übertragen. Die Steuerung erfolgt nicht über eine aufwendige Ansteuerung jedes Einzelaktuators, sondern über wenige Synergiemuster. Das reduziert Komplexität, Rechenaufwand und Energiebedarf erheblich - ein entscheidender Faktor für den späteren Einsatz batteriebetriebener Systeme außerhalb des Labors. 1Elephant trunk inspires the universal robot gripper – Horizon Magazine
Industrielle Relevanz: Warum Soft-Greifer an Bedeutung gewinnen
Der Prototyp befindet sich derzeit noch im Stadium des Labordemonstrators. Doch er adressiert einen Engpass, der in Logistik und Fertigung zunehmend limitierend wirkt: die mangelnde Vielseitigkeit konventioneller Greifsysteme.
In der Lagerkommissionierung etwa müssen Roboter täglich mit Tausenden unterschiedlicher Artikel umgehen - von Glasflaschen über Tiefkühlware bis zu Textilien. Branchenanalysen beziffern den globalen Markt für Soft-Robotik-Greifer 2026 auf rund 540 Millionen US-Dollar, mit einer projizierten jährlichen Wachstumsrate von über 25 Prozent. 3Soft Robotic Gripper Market Growth, Size, Share & Industry Trends Die Treiber: wachsender E-Commerce, steigende Anforderungen an Mensch-Roboter-Kollaboration und der chronische Fachkräftemangel in der Intralogistik.
Die PROBOSCIS-Ergebnisse fügen sich in ein breiteres Bild. Im April 2026 wurden bereits Patente für Multi-Objekt-Greifer und sehnengetriebene Roboterhände veröffentlicht, die - mit unterschiedlichen Ansätzen - dasselbe Grundproblem adressieren: die Grenze zwischen starren Greifern und menschenähnlicher Dexterität zu verschieben. Soft-Robotik verfolgt dabei einen grundlegend anderen Weg als die mechanisch anspruchsvollen Lösungen etwa aus dem Tesla-Optimus-Programm: Statt eine menschliche Hand nachzubauen, nutzt sie die Nachgiebigkeit des Materials selbst als Designprinzip.
Offene Fragen auf dem Weg zur Skalierung
Trotz der vielversprechenden Ergebnisse bleiben wesentliche Hürden bestehen. Die pneumatische Ansteuerung erfordert eine Druckluftversorgung, die mobile Anwendungen einschränkt. Die Langzeitstabilität der 3D-gedruckten Polymerstrukturen unter industriellen Bedingungen - Temperaturschwankungen, Verschmutzung, Dauerbetrieb - ist noch nicht validiert. Und die Zykluszeiten liegen bislang unter dem Niveau konventioneller Greifer.
Laut Capgemini-Studie sehen 60 Prozent der befragten Führungskräfte Physical AI als Voraussetzung für bisher unwirtschaftliche Robotikanwendungen - doch nur 4 Prozent der Unternehmen operieren bereits im großen Maßstab. 4Physical AI: Taking human-robot collaboration to the next level – Capgemini Research Institute Soft-Robotik-Greifer stehen exemplarisch für diese Skalierungslücke: Die Grundlagenforschung liefert überzeugende Ergebnisse, doch der Weg von der Labordemonstration zur zertifizierten, prozesssicher einsetzbaren Industrielösung bleibt lang.
Ausblick: Von der Forschung in die Anwendung
Für produzierende Unternehmen und Logistiker lohnt es sich, die Entwicklung der Soft-Robotik aufmerksam zu verfolgen - ohne kurzfristige Erwartungen an den Serienproduktionseinsatz zu knüpfen. Die PROBOSCIS-Ergebnisse zeigen, dass die grundlegenden Designprobleme - Sensorintegration, Materialeinheitlichkeit, energieeffiziente Steuerung - lösbar sind. Der nächste Schritt wird sein, diese Konzepte in praxistaugliche Systeme zu überführen, die unter realen Bedingungen bestehen.
Parallel investiert die EU über Interreg-Programme wie die Robot-Hub-Projekte am Oberrhein (3,6 Millionen Euro EFRE) gezielt in den Technologietransfer und die Qualifizierung von KMU im Bereich Robotik. 5Robotics in Action: Interreg fosters research and innovation in the Upper Rhine Die Verbindung aus Grundlagenforschung auf EU-Ebene und anwendungsnaher Förderung in den Regionen bildet einen kohärenten Förderansatz. Ob daraus industriereife Produkte entstehen, wird sich in den kommenden zwei bis drei Jahren zeigen.
Bild: Matthias Heim / Unsplash
