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Soft Material Robotic Systems

Soft Material Robotic Systems

E-Mail:  wiese@match.uni-hannover.de
Jahr:  2015
Datum:  03-06-18

Im Forschungsbereich Soft Material Robotic Systems (SMRS) beschäftigen wir uns mit Roboterstrukturen aus weichen und nachgiebigen Materialien, die - im Gegensatz zu ihren Pendants aus harten Materialien wie Stahl oder Aluminium - inhärente Sicherheit im direkten Kontakt mit dem Menschen aufweisen. Diese Sicherheit prädestiniert SMRS beispielsweise für den Einsatz in kollaborativen Montagearbeitsplätzen, wo sich Mensch und Roboter im selben Arbeitsraum bewegen und interagieren.

Um den Herausforderungen in der Entwicklung softer robotischer Systeme zu begegnen und langfristig das noch in den Kinderschuhen steckende Forschungsfeld in die Anwendung zu bringen, setzen wir uns am match mit generischen Modellierungs- und Designmethoden auseinander. Zum Themenfeld des match zählen dabei nicht nur die kinematische, statische und dynamische Modellierung, sondern auch die Designoptimierung sowie die Integration geeigneter Sensorik und Erforschung von Regelungskonzepten.

Bisherige Arbeiten am match umfassen die Entwicklung und Implementierung eines Simulationsframeworks, welches zur Designoptimierung und kinematischen Modellierung softer pneumatischer Aktoren genutzt werden kann. Grundlage des Frameworks ist eine Schnittstelle zwischen MATLAB und der FEM-Software Abaqus. Die Designoptimierung basiert auf genetischen Algorithmen, welche die Geometrie- oder Materialparameter eines  Aktordesigns so anpassen, dass beispielsweise eine möglichst große Krümmung realisiert werden kann. Für die Ableitung von echtzeitfähigen kinematischen Modellen aus dem FEM-Modell kommen Verfahren des maschinellen Lernens zum Einsatz.

Ansprechpartner: Mats Wiese