Soft-Roboter hebt tausendfaches Körpergewicht

Wissenschaftler des MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) haben zusammen mit Kollegen der Harvard University einen Soft-Roboter entwickelt, der dank eines künstlichen Muskelskeletts, unter Einsatz von Wasser- oder Luftdruck, das Tausendfache seines eigenen Gewichts heben kann. [...]

Der 2,6-Gramm-Plastik-Muskel kann Objekte von bis zu drei Kilo hochhieven. © csail.mit.edu
Der 2,6-Gramm-Plastik-Muskel kann Objekte von bis zu drei Kilo hochhieven. © csail.mit.edu
Vom Aufbau her stark dem japanischen Origami ähnelnd, besitzt der Roboter leistungsfähige künstliche Muskeln. Diese sehen aus wie ein Plastikskelett, das in einer Art Haut von Luft oder Wasser umgeben ist. Das Anlegen eines Vakuums an die Innenseite der Tasche leitet die Bewegung des Muskels ein und es entsteht Spannung, welche die Bewegung steuert. Es ist keine Energiequelle oder menschliches Wirken nötig, um den Muskel zu lenken, da er sich ausschließlich an der Zusammensetzung des Skeletts orientiert.
Ein 2,6-Gramm-Muskel kann ein Objekt von drei Kilogramm heben. Das ist etwa vergleichbar mit einer Ente, die ein Auto in die Höhe hievt. „Wir waren davon überrascht, wie stark die Muskeln im Endeffekt gewesen sind“, erklärt Daniela Rus vom CSAIL. Die Forscher hätten zwar damit gerechnet, dass die Kraft des Soft-Roboters höher sein würde als von anderen seiner Modellart, jedoch war der tausendfache Anstieg eine Überraschung. „Es fühlte sich an, als würde man den Robotern Superkräfte verleihen“, verdeutlicht Rus.
Minimale Umweltbelastung
In Experimenten schufen die Forscher Muskeln, die eine Blume vom Boden heben, zu einer Spirale zusammenziehen und auf zehn Prozent ihrer ursprünglichen Größe bringen. Sie kreierten sogar einen Muskel aus einem wasserlöslichen Polymer. Das bedeutet, dass die Technologie in natürlicher Umgebung mit minimaler Umweltbelastung verwendet werden könnte. Weitere potenzielle Anwendungsgebiete sind beispielsweise die Tiefseeforschung, minimal-invasive Chirurgie und transformierbare Architektur.
Die Muskeln sind skalierbar und günstig zu produzieren. Die Experten konnten die Muskeln sowohl in der Größe von wenigen Milimetern konstruieren, als auch im Ausmaß eines Meters. Ein Muskel lässt sich in weniger als zehn Minuten für weniger als einen Dollar herstellen.
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