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Arbeitsgruppe Soft Robotics

Arbeitsgruppe Soft Robotics

Das match beschäftigt sich im Forschungsfeld Soft Material Robotic Systems (SMRS) mit Roboterstrukturen aus weichen Materialien wie Silikonen und Kunststoffen. Im Gegensatz zu klassischen Robotern aus Stahl oder ­Aluminium weisen diese Materialien eine erhöhte Nachgiebigkeit und Anpassungsfähigkeit auf, die sie unter anderem für den Einsatz in der Mensch-Roboter-Kollaboration prädestiniert – beispielsweise in der Montage.

Materialien, die ähnliche Steifigkeit wie menschliches Gewebes aufweisen, wird das Verletzungsrisiko bei der Interaktion zwischen Mensch und Roboter deutlich reduziert. Weitere potenzielle Anwendungsgebiete liegen in der Medizintechnik oder der Explorationsrobotik. Die erhöhte aktive und passive Anpassbarkeit weicher Strukturen bietet allerdings nicht nur ein hohes Potenzial, sondern stellt Forscher auch vor neue Herausforderungen hinsichtlich des Designs, der Modellierung und der Regelung softer robotischer Systeme.

Schwerpunkt der letzten Jahre am match war und ist die Entwicklung und Implementierung eines Frameworks, welches die Designoptimierung und kinematische Modellierung softer pneumatischer Aktoren umfasst. Für die zukünftigen Forschungsvorhaben kann auf diese bereits geleisteten Arbeiten zurückgegriffen werden. Mit dem Simulationsframework können ausgehend von einem Aktor-Design die Geometrie- oder Materialparameter mit Hilfe eines genetischen Algorithmus so angepasst werden, dass beispielsweise eine möglichst große Krümmung des soften Aktors realisiert werden kann. Der ­Algorithmus sowie die Simulation basieren auf dem Zusammenspiel von MATLAB und der FEM-Software Abaqus. Zum anderen wird die Schnittstelle MATLAB – Abaqus dafür genutzt, echtzeitfähige kinematische Modelle in Form von künstlichen neuronalen Netzwerken abzuleiten.

 Damit das Potenzial der SMRS in Zukunft weiter ausgeschöpft und bestehende Herausforderungen in der Entwicklung überwunden werden können, hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) auf Initiative des match das Schwerpunktprogramm (SPP) „Soft Material Robotic Systems“ ins Leben gerufen. Seit August 2018 arbeiten deutschlandweit Forschungseinrichtungen an der Erforschung softer Robotersysteme. Forschungsschwerpunkte sind dabei unter anderem der Einsatz und die Synthese neuer funktioneller Materialien, die Entwicklung von soften Aktoren und Sensoren, die Modellierung softer Systeme sowie ihre Regelung.

KONTAKT ZUR ARBEITSGRUPPE SOFT ROBOTICS

Nichtöffentliche Person
M. Sc. Mats Wiese
Wiss. Mitarbeiterinnen/Mitarbeiter
Adresse
An der Universität 2
30823 Garbsen
Gebäude
Raum
226
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An der Universität 2
30823 Garbsen
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Raum
226

AUS DEM INSTITUT FÜR MONTAGETECHNIK:

Übersicht zurückliegender Forschungsprojekte