28/08/2017 - Roboter, die ihre eigenen Materialien reparieren können

Menéame

Ein Team von Robotik-Experten aus der Vrije Universiteit Brüssel (VUB) unterstützt von europäischen Projektleitern SPEAR Sie haben weiche Roboter entwickelt, die sich selbst selbst versorgen können. Diese Roboter sind aus flexiblen Materialien gebaut, die empfindliche Gegenstände packen können, was sie für ihren Einsatz in der Lebensmittelindustrie oder im Bereich der minimal invasiven Chirurgie unter anderem befähigt.

Die Zusammensetzung dieser Roboter ermöglicht es Ihnen, Schläge zu absorbieren und sich vor verschiedenen mechanischen Einflüssen zu schützen, diese Art von Robotern, genannt "weich," werden auch für Rehabilitationsarbeiten und Armprothesen eingesetzt.Die für ihre Konstruktion verwendeten Weichmaterialien sind sehr anfällig für Schnitte oder Bohrungen.

Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in der wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht. Science Robotics Journal.

Selbstabscheidende Materialien

Weichroboter können durch unregelmäßiges Gelände bewegt werden oder durch kleine Öffnungen in Räume gelangen. Wenn sie andere Gegenstände berühren, können ihre weichen Treiber ihre Form anpassen und sind daher ideale Kandidaten für Griffe, mit denen sie weiche Gegenstände wie Obst und Gemüse manipulieren können. Die weiche Robotik muss mit einem sehr häufigen Problem konfrontiert werden, das durch den übermäßigen Druck von Reifensystemen verursacht wird. So baute das Projektteam sein weiches Robotik-System mit autodefekten Elastomeren auf, um die Vorteile dieser Art von Robotik optimal zu nutzen und das Geld und die Zeit, die durch ihre Anfälligkeit für Schäden verloren gehen, so weit wie möglich zu reduzieren (weichen Robotern werden häufig durch übermäßigen Druck oder durch Verschleiß während des Gebrauchs durch Bohrungen und Leckungen zugefügt).

Das Team nutzte Diels-Alder-Polymere, um drei Anwendungen von autodeparierenden weichen Reifenantrieben zu erstellen, nämlich eine weiche Hand, einen weichen Griff und künstliche Muskeln. Bei der Verwendung dieser Weichmaterialien wird eine biologische Annäherung an die Eigenschaften der natürlichen Organismen vorgenommen. Die Methode der Herstellung der Auslöser nutzt dieses selbsttragende Verhalten der Materialien. Die Polymere wurden mit der Fähigkeit ausgestattet, makroskopische und mikroskopische Schäden zu reparieren, indem sie zunächst ihre ursprüngliche Form wiedererlangten und dann vollständig repariert wurden.

Das Team entschied sich für drei Anwendungen, da diese am weitesten verbreitet sind. Die erste war eine weiche Hand, die in aktiven sozialen Robotern in dynamischen Umgebungen verwendet werden kann, die nicht vorher programmiert sind. Dies bedeutet, dass sie mit scharfen Gegenständen wie Metallkanten, zerbrochenen Kristallen, feinen Kunststoffen und sogar dem Rand eines Blattes aus Papier zu stoßen sind.

Zweitens arbeiteten sie an einem weichen Reifengriff, der dazu dienen kann, z. B. bei Obst und Gemüse, bei dem spitze Zweige gefunden werden können, z. B. z. B. z. B. empfindliche Gegenstände in Auswahl- und Verpackungsketten zu manipulieren.

Die dritte Anwendung besteht aus künstlichen Reifenmuskeln, die sich anziehen können und häufig dazu verwendet werden, Robotersysteme mit den geltenden Vorschriften in Einklang zu bringen. Sie erzeugen sehr hohe Kräfte durch übermäßigen Druck, der zu Bohrungen und Leckungen führen kann.

Das Forscherteam konnte mit einer milden Hitzebehandlung völlig realistische makroskopische Schäden beheben. Die Schäden an allen drei Anwendungen konnten vollständig durch ein Selbstreparaturverfahren bei einer durchschnittlichen Temperatur (80°C) behoben werden. Bei diesem Prozess wurden keine Schwachstellen in der Narbe entstehen lassen und die Leistung der Auslöser wurde nach jedem Reparaturzyklus fast vollständig wiederhergestellt.

Materialien mit Selbstreparaturfähigkeit sind ein relativ neues Phänomen; der Begriff wurde 2001 geprägt. Zu seinen derzeitigen Anwendungen gehören Handybeschichtungen, die Kratzer und bestimmte Anwendungen in der Automobilindustrie selbst reparieren können. Es ist sehr wahrscheinlich, dass sie in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt werden, und vor allem wird an der Entwicklung von elastischen Selbstheilfilmen gearbeitet, die ein enormes Potenzial für die Entwicklung von Anwendungen für künstliche Haut haben.

SPEAR-Projekt

Das SPEAR-Projekt (Series-Parallel Actuators for Robotics) Es wird vorgeschlagen, auf alle wissenschaftlichen Herausforderungen dieser Materialien zu reagieren und ihre modernsten Anwendungen im Interesse aller Arten von künstlichen Systemen mit Treibern, insbesondere im Bereich der Robotik, zu untersuchen.

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Informationsdienst der Gemeinschaft für Forschung und Entwicklung

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