Sustainable and efficient.
We turn robots into geckos!

Adhesive grippers with Gecomer® Technology

Geckos can climb the steepest walls and even walk upside down on a ceiling using adhesion forces (van der Waals interactions) that exist between the tiny hairs on their feet and the surface they are navigatiating. Excellent fundamental research carried out at the Leibniz Institute for New Materials (INM) led to the application of this principle to special polymers. This was the beginning of INNOCISE and the start of the successful transfer of Gecomer® technology from research to industry.

Microscopic hairs

Millions of tiny hairs on their feet allow geckos to stick to a variety of surfaces.

Van der Waals interaction

They use intermolecular interactions that occur between two polarizable molecules.

Microstructured grippers

INNOCISE uses this principle for grippers made of special polymers that can be integrated into different automation units.

Gripping with Van der Waals forces

Gripping Process

To grip and lift the component, the pillars of the adhesive structure are gently pressed onto the component surface. The contact between these two surfaces activates the van der Waals forces and the component can be handled safely.

Releasing Process

To lay down the component, the contact area is reduced, for example by briefly buckling the pillars. The van der Waals forces are deactivated and the component is released. Several release methods can be used: pushing (buckling), sliding or rotating.

Customized gripping performance

The right combination of microstructure geometry, gripper material, gripping surface and carrier structure allows us to adapt our adhesive grippers to different specifications.
Explore example applications.

Publications

Publikation von INNOCISE

Highly sensitive adhesion

A synthetic, reversible adhesion system based on a gecko foot delivers impressive results, in particular for MICROHANDLING. Inspired by nature, the physical principle utilised leaves sensitive surfaces intact,
conserves resources and can be used with no size restrictions.

Our industrial society is shifting from standardised products towards increasingly individual products tailored to customer needs. The increasing levels of automation and miniaturisation that contribute to companies’ profitability these days are in contrast to the growing demands for product flexibility and individuality. Appropriate handling approaches play a central role in these development.

Publication of the INM – Leibniz Institute for New Materials

Engineering Micropatterned Dry Adhesives: From Contact Theory to Handling Applications

Reversible adhesion is the key functionality to grip, place, and release objects nondestructively. Inspired by nature, micropatterned dry adhesives are promising candidates for this purpose and have attracted the attention of research groups worldwide. Their enhanced adhesion compared to nonpatterned surfaces is frequently demonstrated. An important conclusion is that the contact mechanics involved is at least as important as the surface energy and chemistry. In this paper, the roles of the contact geometry and mechanical properties are reviewed. With a focus on applications, the effects of substrate roughness and of temperature variations, and the long‐term performance of micropatterned adhesives are discussed. The paper provides a link between the current, detailed understanding of micropatterned adhesives and emerging applications.

Publication of the INM – Leibniz Institute for New Materials

Publicly Funded Research Projects

InnoMat

Erstmalige Entwicklung eines bioinspirierten innovativen Greifsystems zur Fertigung von Batterien und Brennstoffzellen mit neuen Materialien (InnoMat)

Der wesentliche Inhalt des Projektes InnoMat umfasst die Entwicklung und Charakterisierung der Gecomer® Technologie zum Einsatz in der Batterie- und Brennstoffzellenfertigung sowie die Prozessintegration der Gecomer® Technik. Durch ein bio-inspiriertes, INNOvatives Greifen wird die Batteriefertigung und Produktion von Brennstoffzellenkomponenten mit neuen MATerialien revolutioniert – InnoMat. Das Projekt wird mit Mitteln des Sondervermögens „zur Bewältigung der finanziellen Folgen der Covid-19-Pandemie“ in Höhe von bis zu 160.043,70 Euro durch die Staatskanzlei des Saarlandes unterstützt.

H2SkaProMo

Skalierbare cyber-physische Produktionssysteme zur Montage von Brennstoffzellen-Stacks

Manuelle Montageprozesse für Brennstoffzellen-Stacks (BSZ) werden häufig noch von Fachkräften durchgeführt. Automatisierte Montagelinien für BSZ-Stacks sind derzeit nur vereinzelt und prototypisch im industriellen Einsatz.

Ein Teilziel des Forschungsprojektes (FP) ist die Entwicklung einer manuellen Montage, in der der Mitarbeiter kognitiv entlastet und der Einsatz weniger hochqualifizierter Mitarbeiter ermöglicht wird.
Ein Teilziel ist die Entwicklung einer teilautomatisierten Montagelinie durch Integration von Technologien zur Mensch-Maschine-Interaktion und eines Systems zur proaktiven Qualitätssicherung.
Ein Teilziel des FP ist es, zusammen mit Ausrüstern, Anwendern und Instituten eine automatisierte Linie zur Stackmontage zu entwickeln und zu betreiben.

GecKi

KI-basierte Objekterkennung und adaptive Steuerung für intelligente, bioinspirierte Robotergreifsysteme zur Einbettung in Industrie 4.0-Umgebungen

In der Produktion nimmt die Anforderung, Prozesse zu automatisieren, immer weiter zu, gleichzeitig wandelt sich die Nachfrage von standardisierten zu immer individuelleren Waren. Eine Lösung dieser

Herausforderung ist es, KI-basierter Robotik-Konzepte, die in digitale Wertschöpfungsketten von Industrie 4.0 eingebunden werden, zu erforschen und zu entwickeln. Das Projekt „GecKI“ trägt zu dieser Lösung bei, indem Methoden der künstlichen Intelligenz erforscht werden sollen, um ein hocheffizientes Greifsystem für innovative Robotertechnologien zu entwickeln. Ziel ist es, das Greifsystem dazu zu befähigen, Objekte zu erkennen und diese Informationen in eine angepasste Wechselwirkung umzusetzen.

GeckoLifePredict

Lebensdauer-optimierte Polymerwerkstoffkonzepte für Gecko-inspirierte Haftstrukturen in Robotik-Anwendungen

Der stetig steigende Grad der Automatisierung, der heute wesentlich zur Wirtschaftlichkeit von Unternehmen beiträgt, steht im zunehmend stärkeren Kontrast zur geforderten Individualisierung von Produkten und deren Werkstoffen. Um zukünftig am Markt bestehen zu können, müssen daher Automatisierung und Variabilität von Produktionsstraßen über innovative, robust-funktionale und höchstadaptive Robotik-Konzepte vereint und dabei vollständig in die digitale Wertschöpfungskette von Industrie 4.0 integriert werden, wobei möglichst lange Einsatzzeiträume gepaart mit möglichst kleinen Stillstandszeiten und damit einhergehend die Lebensdauervorhersage eine immer größere Rolle spielen. Ziel des Vorhabens ist es daher Methoden für die Optimierung der Lebensdauer-Performance von innovativen Haftstrukturen für Robotik-Anwendungen in Verbindung mit maßgeschneiderten und nachhaltigen Werkstoffkonzepten zu entwickeln.

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