Faszination Technik Wie sich Miniaturroboter mittels Baukastensystem herstellen lassen
Redakteur: Alina Hailer
In unserer Rubrik „Faszination Technik“ stellen wir Konstrukteuren jede Woche beeindruckende Projekte aus Forschung und Entwicklung vor. Heute: ein Baukastensystem für Miniaturroboter.
Mit dem Baukastensystem können kleinste Maschinen hergestellt werden, die ihre Form verändern können.
(Bild: Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme)
Ein Forscherteam des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme (MPI-IS) hat ein System entwickelt, das die individuelle Herstellung von Miniaturrobotern auf Basis eines Baukastensystems ermöglicht. Die verschiedenen Bausteine – auch Voxel genannt – können ähnlich wie in einem Lego-System kombiniert werden.
Das Projekt ist ein Ergebnis vorangegangener Arbeiten des MPI-IS zu magnetisch gesteuerten, kabellosen Robotern für die Medizintechnik.
Materialvielfalt sorgt für mehr Funktionalität
Bisher waren die Miniaturroboter produktionsbedingt nur aus einem Material hergestellt. Mithilfe des Baukastensystems können nun auch verschiedene Materialien kombiniert werden: Welche, die die Konstruktion halten, und magnetische Komponenten, die die Steuerung der weichen Maschinen ermöglichen.
Die Basis wird durch Polymere oder andere Elastomere wie Gelatine gebildet. Die magentischen Komponenten bestehen aus Materialien, in die magnetische Mikro- oder Nanopartikel eingebettet werden. So wird der Roboter steuerbar. Durch die Möglichkeit der Kombination von magnetischen Teilen hat jeder hergestellte Roboter sein individuelles Magnetisierungsprofil und die Funktionalität verbessert sich.
Das neue System erlaubt es den Forschern, komplexe Konstrukte zu bauen, die maßgeschneidert funktionieren. Laut Metin Sitti, Leiter der Abteilung für Physische Intelligenz, könnte das Baukastensystem den Weg für Roboter ebnen, die zukünftig in der minimal-invasiven Medizin eingesetzt werden könnten.
Die komplexe Steifigkeitsverteilung der weichen Miniaurroboter erlaubt eine reversible Formveränderung des Konstruktes.
(Bild: Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme)
Automatisierte Herstellung
Die einzelnen Voxel der Roboter sind etwa 100 Mikrometer klein, weshalb die Herstellung sehr komplex ist. Die Forscher müssen die einzelnen Teile der Roboter noch per Hand unter einem Mikroskop zusammensetzen. Das Team strebt jedoch an, die gesamte Herstellung zu automatisieren, um die Roboter eines Tages auf den Markt bringen zu können.
Die Abteilung für Physische Intelligenz hat bereits eine Vielzahl an Robotern entwickelt: von einem krabbelnden und rollenden, von einer Raupe inspirierten Roboter über ein spinnenartiges Konstrukt, das hoch springen kann, bis hin zu einem nachgebauten Heuschreckenbein und magnetisch gesteuerten Maschinen, die wie Quallen schwimmen. Die neue Plattform bietet den Forschern nun neue Möglichkeiten, diesen Trend voranzutreiben.
Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung
Stand vom 15.04.2021
Es ist für uns eine Selbstverständlichkeit, dass wir verantwortungsvoll mit Ihren personenbezogenen Daten umgehen. Sofern wir personenbezogene Daten von Ihnen erheben, verarbeiten wir diese unter Beachtung der geltenden Datenschutzvorschriften. Detaillierte Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.
Einwilligung in die Verwendung von Daten zu Werbezwecken
Ich bin damit einverstanden, dass die Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, Max-Planckstr. 7-9, 97082 Würzburg einschließlich aller mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen (im weiteren: Vogel Communications Group) meine E-Mail-Adresse für die Zusendung von redaktionellen Newslettern nutzt. Auflistungen der jeweils zugehörigen Unternehmen können hier abgerufen werden.
Der Newsletterinhalt erstreckt sich dabei auf Produkte und Dienstleistungen aller zuvor genannten Unternehmen, darunter beispielsweise Fachzeitschriften und Fachbücher, Veranstaltungen und Messen sowie veranstaltungsbezogene Produkte und Dienstleistungen, Print- und Digital-Mediaangebote und Services wie weitere (redaktionelle) Newsletter, Gewinnspiele, Lead-Kampagnen, Marktforschung im Online- und Offline-Bereich, fachspezifische Webportale und E-Learning-Angebote. Wenn auch meine persönliche Telefonnummer erhoben wurde, darf diese für die Unterbreitung von Angeboten der vorgenannten Produkte und Dienstleistungen der vorgenannten Unternehmen und Marktforschung genutzt werden.
Falls ich im Internet auf Portalen der Vogel Communications Group einschließlich deren mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen geschützte Inhalte abrufe, muss ich mich mit weiteren Daten für den Zugang zu diesen Inhalten registrieren. Im Gegenzug für diesen gebührenlosen Zugang zu redaktionellen Inhalten dürfen meine Daten im Sinne dieser Einwilligung für die hier genannten Zwecke verwendet werden.
Recht auf Widerruf
Mir ist bewusst, dass ich diese Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerrufen kann. Durch meinen Widerruf wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund meiner Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Um meinen Widerruf zu erklären, kann ich als eine Möglichkeit das unter https://support.vogel.de abrufbare Kontaktformular nutzen. Sofern ich einzelne von mir abonnierte Newsletter nicht mehr erhalten möchte, kann ich darüber hinaus auch den am Ende eines Newsletters eingebundenen Abmeldelink anklicken. Weitere Informationen zu meinem Widerrufsrecht und dessen Ausübung sowie zu den Folgen meines Widerrufs finde ich in der Datenschutzerklärung, Abschnitt Redaktionelle Newsletter.