Säen, ernten, sortieren: Roboter lernen Permakultur

Impression von Nicole Davidson/ ETH Zürich

Maschinenbau-Studierende an der ETH Zürich haben im diesjährigen "Innovationsprojekt" Roboter gebaut, die einen Permakulturgarten im Modellmassstab bewirtschaften sollen. Heute, am 16. Dezember, zeigen die besten Teams im Finale, wie ihre autonomen Systeme säen, ernten und Früchte sortenrein abliefern.

Robotergreifer aus Langusten-Exoskeletten

Revolutionäre Hightech-Greifer aus zwei Langusten-Exoskeletten (Foto: epfl.ch)

Forscher der Ingenieurschule der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) haben einen bioinspirierten experimentellen Robotermanipulator entwickelt, der auch Original-Biobauteile hat - und zwar ein Paar Exoskelette aus Langustenschalen. Die Kombination biologischer Elemente mit synthetischen Komponenten habe nicht nur ein erhebliches Potenzial für die Verbesserung der Robotik, sondern unterstütze auch nachhaltige Technologiesysteme.

Robo-Hummel ist extrem wendig und schnell

Robo-Hummeln des MIT: Diese können spektakuläre Flugmanöver absolvieren (Foto: mit.edu)

Schnell und wendig wie eine Hummel ist ein neuer Mikroroboter von Ingenieuren des Massachusetts Institute of Technology (MIT). Die grosse Flexibilität in der Luft macht die Robo-Hummel zum idealen Werkzeug für die Suche nach Vermissten, etwa nach Erdbeben. Sie kann selbst herabfallenden Trümmern ausweichen. Tempo und Beschleunigung sind im Vergleich zu den bisher besten fliegenden Mikrorobotern der Entwickler um 450 Prozent beziehungsweise 250 Prozent gestiegen.

Humanoide Roboter bekommen jetzt Sehnen

Künstliche Sehne: MIT-Forscher wollen humanoide Roboter noch stärker machen (Bild: mit.edu)

Nachdem Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) bereits künstliche naturidentische Muskeln entwickelt haben, folgen nun synthetische Sehnen, die die Kräfte der künstlichen Muskeln auf Systeme wie Robotergreifer übertragen. Durch die Kombination von im Labor gezüchteten Muskeln mit synthetischen Skeletten sind bereits zahlreiche muskelbetriebene Krabbel-, Lauf-, Schwimm- und Greifroboter gebaut worden. Doch sie kommen bisher nicht an die Beweglichkeit und die Kraft ihrer natürlichen Vorbilder heran.

Autonomer Roboter nach Rochenart realisiert

Blick in das Innere des neuen Hightech-Rochen-Roboters (Foto: nus.edu.sg)

Mit einem dem Mantarochen nachempfundenen Roboter machen Forscher der National University of Singapore die Inspektion von nicht-magnetischen Rohrleitungen, die Pflege von Korallenlarven und andere Unterwasserarbeiten einfacher und zuverlässiger. Wu Changsheng und sein Doktorand Xiao Xiao lenken ihn mit elektromagnetischen Feldern, also berührungslos. Der Vorteil: Die Felder stabilisieren die Chemie in einer flexiblen Zink-Mangandioxid-Batterie, die eigens für diesen Zweck entwickelt wurde.

Magnetfeld verwandelt Stoff in Robotergreifer

Stoff: Dieser lässt sich durch Magnetkraft bewegen (Foto: polyu.edu.hk)

Forscher der Hong Kong Polytechnic University haben eine Methode zum Weben flexibler Fasern entwickelt, die durch Magnetfelder gesteuert werden. Diese lassen sich nicht nur für Roboterhände nutzen, sodass diese Früchte, Kartoffelchips und Würmer aufheben können, ohne sie zu zerdrücken, sondern auch für eine Reihe anderer Anwendungen. Dazu gehören Handschuhe, die ein realistisches Tastgefühl in der virtuellen Realität vermitteln. Sie sind nach Bedarf verbiegbar, versteifen sich oder verändern ihre Oberflächenstruktur.

"D1"-Robo-Zwillinge meistern alles im Team

D1-Zwillinge: Roboter können sich auch zusammenschließen (Foto: shop.directdrive.com)

"D1" heisst der jüngste vielseitige Roboter von Direct Drive Technology. Er kommt, wenn der Untergrund eben ist, als Zwilling daher. Zwei Roboter auf je zwei Rädern liefern sich ein Wettrennen auf dem Weg zum Ziel. Liegen Steine oder Bäume im Weg, koppeln sie sich aneinander und rollen oder klettern weiter. So ausgestattet, kommen sie mit jedem Untergrund zurecht. Auch können sie in dieser Formation tanzen, kommen bei einem Überschlag wieder auf die Räder und lassen sich nicht einmal von flachen Gewässern aufhalten.

Künstliche Muskeln erhalten nun Superkräfte

Mikroskopische Ansicht des künstlichen Muskels (Foto: uwaterloo.ca)

Forscher der University of Waterloo nutzen Flüssigkristalle, um künstlichen Muskeln, wie sie in der Soft-Robotik eingesetzt werden, ungeahnte Kräfte zu verleihen. Dazu reichern sie die gummiartigen Materialien, aus denen die künstlichen Muskeln üblicherweise bestehen, mit den Kristallen (LCs) an. Die so entstandenen Flüssigkristall-Elastomere (LCEs) können bei massvoller Erwärmung das 2.000-Fache ihres Eigengewichts anheben.

Exoskelett für die Hand: So filigran wie die menschliche Hand

Mit dem Ziel, komplexe Mechanismen zu vereinfachen, entwickelte Natalie Tanczak eine benutzerfreundliche Vorrichtung zur Wiedererlangung der Greiffähigkeit.  (Bild: Stefan Schneller / ETH Zürich)

Forschende der ETH Zürich entwickelten ein neuartiges Exoskelett für die Hand. Es unterstützt Patient:innen nach einem Schlaganfall, Greifbewegungen wiederzuerlernen. Mit seiner ziehharmonikaähnlichen Struktur ist es leicht, robust und einfach in den Alltag zu integrieren.

Seiten

Robotik abonnieren