Werden bionische Roboter bald Wirklichkeit?

An der TU Dresden arbeitet man an sogenannten bionischen Robotern. Sämtliche Komponenten sollen aus Polymeren und elektrisch leitendem Kohlenstoff bestehen.

An der TU Dresden arbeiten Wissenschaftler daran, flexible Materialien, Fertigungsverfahren und komplexe bionische Robotersysteme weiterzuentwickeln. Gleichzeitig könnten sie eine ganz neue Art von Robotern erschaffen.

Im Rahmen des Emmy Noether-Programms fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die Nachwuchsforschergruppe „Meitner – Mulitfunctional Dielectric Electronics for Next Generation Soft Robotics“ mit 2 Mio. EUR.

Die Dresdner Forscher kooperieren dabei mit Wissenschaftlern von der University of Auckland in Neuseeland. Die wissenschaftlichen Ergebnisse der Gruppe sollen zusammen mit dem deutsch-neuseeländischen Start-up Power On Ltd. verwertet und so schnellstmöglich auch der kommerziellen Anwendung zugeführt werden. Ziel des gesamten Projekts sei es, besonders nachgiebige, adaptive Robotersysteme zu ermöglichen.

Der Bedarf nach flexiblen, adaptiven Robotersystemen ist hoch. Konventionelle Roboter, deren Komponenten auf Basis von Halbleiter-Technologien aus Silizium bestehen können bereits komplexe Bewegungen, Prozesse und sich wiederholende Aufgaben realisieren. Doch das ist oftmals nicht mehr genug. Mit dem Projekt sollen die Grenzen des heute machbaren überwunden und weitere Potenziale ausgeschöpft werden. Dass dies gelingen kann, davon ist Dr. Ernst-Friedrich Markus Henke, Gruppenleiter an der Professur für Mikrosysteme der TU Dresden überzeugt: „Flexible Robotersysteme werden vollkommen neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen, die uns heute noch undenkbar erscheinen.“

Die Anforderungen an diese neue Generation von Robotern sind dabei klar abgesteckt: sie sollen sich auf veränderte Bedingungen einstellen können dabei auch zusammen mit dem Menschen arbeiten.

Beispiele wo und wie diese bionischen Roboter eingesetzt werden gibt es bereits: Beispielsweise als Erkundungsroboter in Katastrophenfällen oder aber als Pflegeroboter. Mit adaptiven, intelligenten Greifersystemen sind sie in der Lage, auch schwere Arbeiten für und mit den Menschen zu erledigen – etwa  als Ernteroboter für Spargel, Avocados oder Kiwis. Also dort, wo im „Fingerspitzengefühl“ beim Handling gefragt ist. Die Medizintechnik bietet sich hier ebenfalls an: hier sind etwa intelligente Prothesenteile, flexible Medikamenten-Pumpen und vieles mehr realisierbar.

Alles schön und gut. Die Frage, die sich hier stellt: Wie soll dies alles erreicht werden? Die Forscher wollen hierzu flexible elektronische Systeme aus sogenannten multifunktionalen dielektrischen Elastomeren, die auch als „künstliche Muskeln“ bezeichnet werden, entsprechend weiterentwickeln.

So sollen sämtliche Komponenten des Robotersystems einmal ausschließlich aus Polymeren und elektrisch leitendem Kohlenstoff bestehen. Für die Forscher ist die Zielrichtung beim Bau dieser bionischen Roboter klar: die Akzeptanz der Roboter im täglichen Leben zu erhöhen.

db