Dieser 3D-gedruckte Greifer braucht keine Elektronik um zu funktionieren

Ein Team von Forschenden der University of California San Diego und dem BASF-Konzern hat in Zusammenarbeit einen neuartigen weichen Robotergreifer entwickelt. Das Gerät, vollständig 3D-gedruckt und ohne Elektronik, kann nach dem Druckvorgang sofort eingesetzt werden.

Das Team, unter der Leitung von Yichen Zhai, schuf einen Greifer mit eingebauten Schwerkraft- und Berührungssensoren. Diese ermöglichen es dem Greifer, Gegenstände aufzunehmen, zu halten und loszulassen.

“Wir haben die Funktionen so gestaltet, dass eine Reihe von Ventilen es dem Greifer ermöglicht, sowohl bei Kontakt zu greifen als auch zum richtigen Zeitpunkt loszulassen”, so Yichen Zhai, Postdoktorand im Bioinspired Robotics and Design Lab an der University of California San Diego und Hauptautor der Arbeit, die in der Ausgabe vom 21. Juni in Science Robotics veröffentlicht wurde. “Es ist das erste Mal, dass ein solcher Greifer sowohl greifen als auch loslassen kann. Dazu muss man den Greifer nur horizontal drehen. Dadurch ändert sich der Luftstrom in den Ventilen, wodurch sich die beiden Finger des Greifers lösen.

Soft-Robotik bietet das Potential für sichere Interaktionen zwischen Robotern und Menschen oder empfindlichen Gegenständen. Dieser Greifer könnte in industriellen Fertigungsanwendungen, Lebensmittelproduktion oder Forschung und Erkundung eingesetzt werden.

Eine Herausforderung für das Team war, dass 3D-gedruckte Softroboter oft undicht sind und nach dem Druck erst noch verarbeitet und zusammengebaut werden müssen. Durch die Entwicklung eines neuen 3D-Druckverfahrens konnte dieses Problem behoben werden.

“Es ist, als würde man ein Bild malen, ohne den Stift vom Blatt zu nehmen”, sagt Michael T. Tolley, der Hauptautor der Studie und außerordentlicher Professor an der UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Diese Methode reduziert die Wahrscheinlichkeit von Leckagen und Defekten und ermöglicht das Drucken dünner, komplexer Formen und Wände.

“Wenn wir diese Regeln befolgten, konnten wir durchgängig funktionsfähige pneumatische Softroboter mit eingebetteten Steuerschaltungen drucken”, so Tolley.