Componenten voor nieuwe robots

Wetenschappers van de TU Dresden werken aan een nieuwe generatie robots die met gevoel kwetsbaar fruit kunnen oogsten, veilig vooruit kunnen komen op moeilijk begaanbaar terrein of zelfs zorgstaken kunnen uitvoeren.

De komende zes jaar zullen onderzoekers werken aan flexibele materialen, productieprocessen en complexe bionische robotsystemen die compatibele, adaptieve robotsystemen mogelijk maken. Het onderzoek is onderdeel van het Emmy Noether-programma en wordt gesubsidieerd door de Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG) in het kader van de junior onderzoeksgroep ‘MEiTNER - Mulitfunctional Dielectric Electronics for Next Generation Soft Robotics’.

Stijf of flexibel

Conventionele robots zijn gebouwd met behulp van stijve componenten op basis van silicium halfgeleidertechnologie. Daarmee zijn complexe bewegingen, processen en repetitieve taken te realiseren. Maar tegenwoordig neemt de behoefte aan meer flexibiliteit en aanpassingsvermogen toe. Flexibele robotsystemen zullen volledig nieuwe toepassingsopties openen die vandaag nog ondenkbaar lijken.

De nieuwe generatie robots moet zich kunnen aanpassen aan veranderende omstandigheden en samenwerking met menselijke collega's mogelijk maken. Bionische robots gemaakt van flexibele materialen kunnen dankzij de nieuwe vormen van beweging bijvoorbeeld fungeren als verkenningsrobots in rampsituaties of als zorgrobots. Met adaptieve, intelligente grijpersystemen kunnen ze zwaar werk voor en samen met mensen doen. Ze kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt als oogstrobot voor kwetsbare landbouwproducten als asperges, avocado's of kiwi's. Ook is een verscheidenheid aan toepassingen is denkbaar in de medische technologie, zoals intelligente prothesedelen, flexibele medicatiepompen en nog veel meer.

Flexibele elektronische systemen

Om dit te bereiken, willen de onderzoekers flexibele elektronische systemen verder ontwikkelen die zijn gemaakt van zogeheten multifunctionele diëlektrische elastomeren, vaak 'kunstmatige spieren' genoemd. Alle robotcomponenten bestaan uitsluitend uit polymeren en elektrisch geleidend koolstof. Bij het ontwerpen van robots willen de wetenschappers zich laten inspireren door de natuur en zogenaamde ‘bionische robots’ bouwen met als doel de acceptatie van robots in het dagelijks leven te vergroten.

De onderzoekers uit Dresden werken in het MEiTNER-project samen met wetenschappers van de University of Auckland in Nieuw-Zeeland. De wetenschappelijke resultaten van de groep worden gedeeld met de Duits-Nieuw-Zeelandse start-up PowerOn Ltd. en zullen zo snel commercieel worden gebruikt.

De foto toont een zwerm bionische libellen, ontwikkeld aan de University of Auckland (foto: Gottfried Boehnke).