Untersuchung Schaltbarer steifigkeitsvariabler Mechanismen für die Soft Robotics

Einer der potenziellen Vorteile softer Roboter ist die sogenannte inhärente morphological Computation, welche die Komplexität der Steuerung verringert und zu einer Aufgabenteilung zwischen Hard- und Software führt. Die Verwendung weicher Materialien zum Bau der Roboter führt zu einer passiven Anpassung an äußere Umstände und die Umwelt, wodurch diese Reaktionen nicht durch die Robotersteuerung, sondern die Struktur des Roboters geregelt werden. Soft Roboter bestehen jedoch nicht ausschließlich aus weichen Materialien. Komplexe Bewegungen softer Aktoren sind nur durch dehnungsbegrenzende Strukturen im Inneren der Aktoren möglich. Diese Strukturen beschränken die Dehnung der in bestimmte Richtungen, wodurch die Aktuierungsenergie gelenkt wird. Diese dehnungsbegrenzenden Strukturen werden in der Regel durch den Herstellungsprozess dauerhaft in den Aktor eingebettet, wodurch mögliche Bewegungen vorprogrammiert sind. In diesem Forschungsprojekt untersuchen wir dehnungsbegrenzende Strukturen, die schaltbar sind. Die Möglichkeiten zur Bewegung der Aktoren wird dadurch erweitert was sie vielseitiger und weniger abhängig von (möglicherweise) teuren Antriebsenergiequellen wie pneumatischen oder hydraulischen Ventilen und Pumpen macht. Dies hat beispielsweise Vorteil beim Einsatz in der Tiefsee oder zum Betrieb im Magnetresonanztomographen.