„Weiche Roboter“ imitieren biologische Muskeln

10. Januar 2018, 11:22 Uhr
Ein Beispiel für weiches Robotermaterial aka „Gummimuskel“. Foto von Glenn Asakawa / University of Colorado Boulder
Ein Beispiel für weiches Robotermaterial aka „Gummimuskel“. Foto von Glenn Asakawa / University of Colorado Boulder
An der University of Colorado in Boulder (USA) arbeitet eine Gruppe von Wissenschaftlern an der nächsten Robotergeneration. Statt aus starrem Metall bestehen diese Roboter aus weichen Materialien, die eine Vielzahl von Bewegungen ausführen und Belastungen bewältigen können.

Diese so genannten „Weichen Roboter“ bieten ein enormes Potenzial für künftige Anwendungen, da sie sich an dynamische Umgebungen anpassen und sehr gut mit Menschen interagieren können. Weiche Roboter können eine Vielzahl von Aufgaben ausführen, etwa empfindliche Objekte wie Himbeeren oder rohe Eier handhaben oder schwere Gegenstände heben.

Eine Herausforderung auf dem Gebiet der weichen Robotik ist die Entwicklung von Aktoren oder „künstlichen Muskeln“, die natürliche Bewegungen imitieren können. Die Keplinger Research Group des College of Engineering and Applied Science hat einen elektrisch aktivierbaren künstlichen Muskel entwickelt, der sich in Expansion und Kontraktion ähnlich verhält wie sein natürliches Vorbild. Roboter mit solchen Aktoren können aus einer breiten Palette preisgünstiger Materialien gebaut werden und sind in der Lage, selbstständig Bewegungen auszuführen und sich von elektrischen Schäden zu erholen. Dies ist ein wichtiger Schritt in der weichen Robotik.

Durch die neu entwickelten hydraulically amplified self-healing electrostatic-Aktoren (HASEL) sind aufwendige mechanische Kolben und Motoren wie bei konventionellen Robotern nicht erforderlich. Die weichen Strukturen bieten die Stärke, Geschwindigkeit und Effizienz eines biologischen Muskels. Dies macht künstliche Muskeln für menschliche Roboter und die nächste Generation von Prothesen möglich. Ein Artikel wurde kürzlich in Science veröffentlicht.
 
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