3D-Druck ermöglicht kostengünstige Softsensor-Haut für Roboter

Forscher der University of Illinois Urbana-Champaign haben eine Methode zum 3D-Drucken von weichen, taktilen Sensorpads für Roboter entwickelt. Die günstigen, austauschbaren Pads aus thermoplastischem Polyurethan dienen gleichzeitig als Sicherheitspolster und Berührungssensoren.

Das Konzept nutzt die Verformung der luftdichten Pads aus: Wenn sie etwas berühren, verdrängen sie Luft, was von Drucksensoren registriert wird. So können Roboter physische Interaktionen erkennen und auf Kontakte reagieren.

“Taktile Robotersensoren sind typischerweise sehr komplex und teuer. Wir zeigen, dass es funktionale und robuste Alternativen zu geringen Kosten gibt”, erklärt Projektleiter Joohyung Kim. Die 3D-Drucktechnik lasse sich leicht an neue Robotersysteme anpassen.

In der Studie demonstrierten die Wissenschaftler, wie die Sensoren zur Betriebssicherheit beitragen: Erkennt ein Pad eine Berührung in gefährlichen Bereichen wie Gelenken, stoppt der Roboterarm automatisch. Zudem ließen sich Befehle per Berührungssignale erteilen.

Da 3D-gedruckte Teile günstig sind, könnten sie regelmäßig ersetzt werden – ein Vorteil bei Anforderungen etwa im Gesundheitswesen. Kim hofft, dass die einfache Herstellungsmethode das Interesse an solchen Soft-Robotics-Konzepten für intuitivere Mensch-Maschine-Interaktion steigert.

Mehr dazu findet man in der Arbeit “Low-Cost and Easy-to-Build Soft Robotic Skin for Safe and Contact-Rich Human–Robot Collaboration“.