Weiche Robotik

Soft Robotics ist das spezifische Untergebiet der Robotik, das sich mit dem Konstruieren von Robotern aus sehr nachgiebigen Materialien beschäftigt, ähnlich denen, die in lebenden Organismen vorkommen.

Weiche Robotik zeichnet sich stark durch die Art und Weise aus, in der sich lebende Organismen bewegen und sich an ihre Umgebung anpassen. Im Gegensatz zu Robotern, die aus starren Materialien hergestellt sind, ermöglichen weiche Roboter eine erhöhte Flexibilität und Anpassungsfähigkeit für die Durchführung von Aufgaben sowie eine erhöhte Sicherheit beim Umgang mit Menschen. Diese Eigenschaften ermöglichen einen möglichen Einsatz in der Medizin und in der Fertigung.

Typen und Designs
Der Großteil der Soft-Robotik basiert auf dem Design und der Konstruktion von Robotern, die vollständig aus nachgiebigen Materialien hergestellt sind. Das Endergebnis ähnelt Wirbellosen wie Würmern und Kraken. Die Bewegung dieser Roboter ist schwierig zu modellieren, da Kontinuumsmechanik für sie gilt und sie manchmal als Kontinuumsroboter bezeichnet werden. Soft Robotics ist das spezifische Untergebiet der Robotik, das sich mit dem Konstruieren von Robotern aus sehr nachgiebigen Materialien befasst, die denen in lebenden Organismen ähneln. In ähnlicher Weise zieht weiche Robotik auch stark von der Art und Weise, in der sich diese lebenden Organismen bewegen und sich an ihre Umgebung anpassen. Auf diese Weise können Wissenschaftler mit Hilfe von Robotern biologische Phänomene anhand von Experimenten verstehen, die mit den ursprünglichen biologischen Gegenstücken nicht ohne weiteres durchgeführt werden können. Im Gegensatz zu Robotern, die aus starren Materialien hergestellt sind, ermöglichen weiche Roboter eine erhöhte Flexibilität und Anpassungsfähigkeit für die Durchführung von Aufgaben sowie eine erhöhte Sicherheit beim Umgang mit Menschen. Diese Eigenschaften ermöglichen einen möglichen Einsatz in der Medizin und in der Fertigung. Es gibt jedoch starre Roboter, die auch Kontinuumsverformungen ausführen können, insbesondere der Schlangenarmroboter.

Außerdem können bestimmte weiche Robotermechaniken als Teil in einem größeren, möglicherweise starren Roboter verwendet werden. Weiche Roboter-Endeffektoren gibt es zum Ergreifen und Manipulieren von Objekten, und sie haben den Vorteil, dass sie eine geringe Kraft erzeugen, die zum Halten empfindlicher Objekte geeignet ist, ohne sie zu zerbrechen.

Darüber hinaus können Hybrid-Soft-Rigid-Roboter aus Sicherheitsgründen mit einem internen starren Rahmen mit weichen Außenseiten gebaut werden. Das weiche Äußere kann multifunktional sein, da es als Stellglied für den Roboter ähnlich wie die Muskeln bei Wirbeltieren und als Polsterung bei einer Kollision mit einer Person fungieren kann.

Biomimikry
Pflanzenzellen können aufgrund eines Konzentrationsgradienten zwischen dem Zytoplasma und der äußeren Umgebung (osmotisches Potential) inhärent hydrostatischen Druck erzeugen. Außerdem können Pflanzen diese Konzentration durch die Bewegung von Ionen durch die Zellmembran einstellen. Dies ändert dann die Form und das Volumen der Anlage, wenn sie auf diese Änderung des hydrostatischen Drucks reagiert. Diese durch Druck abgeleitete Formentwicklung ist für weiche Robotik wünschenswert und kann zur Erzeugung druckanpassender Materialien durch Verwendung eines Fluidstroms emuliert werden. Die folgende Gleichung modelliert die Zellvolumenänderungsrate:


 ist die Geschwindigkeit der Volumenänderung.
 ist die Zellmembran.
 ist die hydraulische Leitfähigkeit des Materials.
 ist die Änderung des hydrostatischen Drucks.
 ist die Veränderung des osmotischen Potentials.

Dieses Prinzip wurde bei der Schaffung von Drucksystemen für die weiche Robotik genutzt. Diese Systeme bestehen aus weichen Harzen und enthalten mehrere Flüssigkeitssäcke mit semipermeablen Membranen. Die Halbpermeabilität ermöglicht einen Flüssigkeitstransport, der dann zur Druckerzeugung führt. Diese Kombination aus Fluidtransport und Druckerzeugung führt dann zu Form- und Volumenänderungen.

Ein anderer biologisch inhärenter Formänderungsmechanismus ist der hygroskopische Formwechsel. Bei diesem Mechanismus reagieren Pflanzenzellen auf Feuchtigkeitsänderungen.Wenn die umgebende Atmosphäre eine hohe Luftfeuchtigkeit aufweist, schwellen die Pflanzenzellen an, aber wenn die umgebende Atmosphäre eine geringe Luftfeuchtigkeit aufweist, schrumpfen die Pflanzenzellen. Diese Volumenänderung wurde bei Pollenkörnern und Kiefernzapfenschuppen beobachtet.

Wissenschaftliche Herausforderungen
Der IEEE.org-Gruppe zufolge sind diese Herausforderungen interdisziplinär und einige werden noch als potenziell betrachtet. Sie betreffen insbesondere:

Die Beiträge der Biomimetik Ein Großteil der Lebewesen besteht aus weichen Wesen, und die inneren Organe sind fast immer so.
Methoden und Werkzeuge (Software) zur Modellierung und Simulation von “weichen Roboterorganen” (möglicherweise komplexer und gedruckter “Monoblock” in 3D); Viele Roboter haben eine Form, die an Wirbellose erinnert, aber die weiche Robotik kann auch dazu beitragen, komplexe humanoide Roboter zu schaffen.
Studien mit unkonventionellen flexiblen Materialien (noch in der Erkundungsphase);
das hierarchische Inventar der flexiblen Materialien, die für alle oder einen Teil von Roboteranwendungen (konventionell und zukünftig) verfügbar und nützlich oder wünschenswert sind;
die besten Werkzeuge und Methoden zur Herstellung und / oder Montage dieses Robotertyps;
die Integration von Sensoren, die sich zu “flexiblen und dehnbaren” Sensoren 7 (einschließlich einer möglichen photovoltaischen Haut) in einer mehr oder weniger elastischen und verformbaren Struktur entwickeln sollten;
eine überarbeitete Betätigung, um an den weichen Roboter angepasst zu werden, möglicherweise “modular” und / oder die Systeme “passiver Anpassungen” (Energieeinsparung) zu verbessern;
interne Selbstorganisation und verteilte Steuerungsfunktionen
komplett überarbeitete Steuerungssysteme (Cobotics);
das Prototyping, Testen (einschließlich Alterung);
Stärkung und besserer Austausch von Wissen und technischem Know-how in der flexiblen Robotik;
Möglichkeiten zur “Selbsthilfe” in Bezug auf Fragen der Resilienz;
die Selbstreplikation;
Anwendungen für eine “Soft-Robotik”.

Roboterspezifische Besonderheiten
Ein flexibler Roboter interagiert auf unterschiedliche Weise mit seiner Umgebung, da er elastische Verformungen erzeugen oder durchlaufen kann, die mehr oder weniger durch seine Morphologie, seine Größe, den Elastizitätsgrad und die Kohärenz seiner Struktur eingeschränkt sind.

Es ist oft – aber nicht notwendigerweise – biomimetisch (oder bioinspiriert) und immer durch die Verwendung bestimmter Materialien gekennzeichnet.

Seine Aktuatoren sind teilweise unterschiedlich oder angepasst.

Sie haben Nachteile und Vorteile gegenüber starren Robotern.

Nachteile
Das Gebiet der Soft-Robotik ist immer noch im Entstehen begriffen. Es hat sich nur durch wenige Prototypen bewährt. Es werden keine oder nur wenige Ersatzteile oder Softroboter vermarktet, und R & amp; Die Finanzierung ist weiterhin bevorzugt auf die klassische Robotik ausgerichtet.

das Verhalten von weichen Materialien (und flexiblen Strukturen, insbesondere wenn sie komplex sind) ist weitaus schwieriger zu modellieren als harte Materialien und daher schwieriger zu kontrollieren und zu bedienen;
Einige der weichen Materialien, aus denen sie bestehen, sind anfällig für bestimmte Angriffe von außen (obwohl der weiche Charakter in manchen Fällen auch die Energie von Stößen oder Störeffekten absorbieren und den Roboter schützen kann.

Vorteile
Durch die verformbaren Strukturen kann sich ein weicher Roboter besser an bestimmte dynamische Umstände oder Aufgaben anpassen, einschließlich in einer unsicheren Umgebung (z. B. Verdrängung in einer Flüssigkeit mit starker Turbulenz, Fortbewegung in unebenem Boden und unbekannter Form, Greifform, Gewicht und Zerbrechlichkeit) ) .. oder bei Kontakt mit einem Lebewesen oder einem Organ (im Falle eines chirurgischen oder industriellen Roboters);

Der rasche Fortschritt der Elastomer-Einspritzung, dann des 3D-Drucks bestimmter Elastomere, macht es möglich, elastische Polymermischungen unterschiedlicher Elastizität zu formen (und heute zu drucken), was neue Möglichkeiten eröffnet; In naher Zukunft scheint es sogar möglich zu sein, synthetische Polymere mit Biopolymeren oder lebenden Zellen zu verbinden.

Einige weiche und elastische Materialien haben ein energetisches Interesse: Zum Beispiel Phasenwechselmaterialien, verformbare Strukturen (z. B. Federn) oder Formgedächtnis oder die Integration eines komprimierten Gases können theoretisch eine bestimmte Menge Energie speichern und freisetzen. Diese Energie kann für Bewegungen und Formänderungen des Roboters verwendet und / oder für andere Aufgaben mobilisiert werden.

Nach dem Zerreißen, Durchstoßen oder leichten Beschädigen können bestimmte Elastomere aus thermoreversiblen kovalenten Netzwerken (sogenannte “Diels-Alder Polymers” oder “Diels-Alder Polymers” für englische Sprecher) (einfach durch Erwärmen und anschließendes Abkühlen) wieder zusammenbauen; Robuste Hüllen oder selbstheilende Organe werden so möglich; Tests, die 2017 von Science Robotics veröffentlicht wurden, zeigen, dass Materialien sich nach den Schnitten selbst reparieren können und sich trotz einiger Narben trotz vollständiger Leistung sogar nach zwei Reparatur- / Heilungszyklen zurückbewegen. Dies wurde erfolgreich für drei pneumatische Stellantriebe mit flexibler Robotik (flexible Zange, Hand- und künstliche Muskeln) getestet, die sich nach Verletzungen durch Piercing, Zerreißen oder Schläge auf das fragliche Polymer selbstheilend auswirken;

Weiche Robotik ist oft viel günstiger als die harten Teile “klassischer” Roboter.

Herstellung
Herkömmliche Fertigungstechniken, wie subtraktive Techniken wie Bohren und Fräsen, sind bei der Konstruktion von weichen Robotern wenig hilfreich, da diese Roboter komplexe Formen mit verformbaren Körpern aufweisen. Daher wurden fortschrittlichere Herstellungstechniken entwickelt.Dazu gehören Shape Deposition Manufacturing (SDM), der Smart Composite Microstructure (SCM) -Prozess und 3D-Multimaterialdruck.

SDM ist eine Art Rapid Prototyping, bei dem die Abscheidung und Bearbeitung zyklisch erfolgt. Im Wesentlichen legt man ein Material ab, bearbeitet es, bettet eine gewünschte Struktur ein, legt eine Stütze für die Struktur ab und bearbeitet dann das Produkt weiter in eine endgültige Form, die das abgelagerte Material und den eingebetteten Teil umfasst. Eingebettete Hardware umfasst Schaltungen, Sensoren und Aktoren. Wissenschaftler haben erfolgreich Steuerelemente in polymere Materialien eingebettet, um weiche Roboter wie den Stickybot und den iSprawl zu erstellen.

SCM ist ein Verfahren, bei dem starre Körper aus kohlefaserverstärktem Polymer (CFK) mit flexiblen Polymerbändern kombiniert werden. Das flexible Polymer fungiert als Gelenk für das Skelett. Bei diesem Verfahren wird eine integrierte Struktur der CFK- und Polymer-Ligamente durch Laserbearbeitung und anschließende Laminierung geschaffen. Dieses SCM-Verfahren wird bei der Herstellung von Mesoscale-Robotern eingesetzt, da die Polymer-Verbinder als reibungsarme Alternative zu Stiftgelenken dienen.

Der 3D-Druck kann jetzt zum Drucken einer Vielzahl von Siliconfarben mit Robocasting (Direct Ink Writing, DIW) verwendet werden. Dieser Herstellungsweg ermöglicht die nahtlose Herstellung von fluidischen Elastomeraktuatoren mit lokal definierten mechanischen Eigenschaften. Darüber hinaus ermöglicht es die digitale Fertigung von pneumatischen Silikonaktuatoren, die programmierbare, bioinspirierte Architekturen und Bewegungen aufweisen. Eine große Auswahl an voll funktionsfähigen Softrobotern wurde mit dieser Methode gedruckt, einschließlich Biegen, Verdrehen, Ergreifen und Kontrahieren. Diese Technik vermeidet einige der Nachteile herkömmlicher Herstellungswege, wie Delaminierung zwischen geklebten Teilen. Ein anderes additive Herstellungsverfahren, bei dem formverändernde Materialien hergestellt werden, deren Form lichtempfindlich, thermisch aktiviert oder auf Wasser anspricht. Im Wesentlichen können diese Polymere bei Wechselwirkung mit Wasser, Licht oder Wärme automatisch ihre Form verändern. Ein solches Beispiel eines formverändernden Materials wurde durch Verwendung eines lichtreaktiven Tintenstrahldrucks auf ein Polystyrol-Target erzeugt. Außerdem wurden Formgedächtnispolymere schnell prototypisiert, die zwei verschiedene Komponenten umfassen: ein Skelett und ein Scharniermaterial. Beim Drucken wird das Material auf eine Temperatur erhitzt, die höher ist als die Glasübergangstemperatur des Gelenkmaterials. Dies ermöglicht eine Verformung des Scharniermaterials, ohne das Skelettmaterial zu beeinflussen. Ferner kann dieses Polymer durch Erhitzen kontinuierlich reformiert werden.

Steuerung
Alle Soft-Roboter benötigen ein System, um Reaktionskräfte zu erzeugen, damit sich der Roboter in seiner Umgebung bewegen und mit dieser interagieren kann. Aufgrund der Nachgiebigkeit dieser Roboter muss dieses System in der Lage sein, den Roboter ohne die Verwendung starrer Materialien als Knochen in Organismen oder den Metallrahmen in starren Robotern zu bewegen. Es gibt jedoch mehrere Lösungen für dieses Konstruktionsproblem, die Verwendung gefunden haben und jeweils Vor- und Nachteile haben.

Eines dieser Systeme verwendet dielektrische elastomere Aktuatoren (Dielectric Elastomer Actuators, DEAs), Materialien, deren Form sich durch Anlegen eines elektrischen Hochspannungsfelds ändert. Diese Materialien können hohe Kräfte erzeugen und haben eine hohe spezifische Leistung (W / kg). Diese Materialien eignen sich jedoch am besten für Anwendungen in Rigid-Robotern, da sie ineffizient werden, wenn sie nicht auf ein starres Skelett einwirken. Darüber hinaus können die erforderlichen Hochspannungen zu einem begrenzenden Faktor in den möglichen praktischen Anwendungen dieser Roboter werden.

Ein anderes System verwendet Federn aus einer Legierung mit Formgedächtnis. Obwohl sie aus Metall bestehen, einem traditionell starren Material, bestehen die Federn aus sehr dünnen Drähten und sind genauso nachgiebig wie andere weiche Materialien. Diese Federn haben ein sehr hohes Kraft-Masse-Verhältnis, dehnen sich jedoch durch die Anwendung von Wärme aus, was energetisch ineffizient ist.

Pneumatische künstliche Muskeln sind eine weitere Methode, um weiche Roboter zu steuern. Durch die Änderung des Drucks in einem flexiblen Schlauch wirkt er wie ein Muskel, zieht sich zusammen und dehnt sich aus und übt auf das, woran er haftet, Kraft aus. Durch die Verwendung von Ventilen kann der Roboter mit diesen Muskeln eine vorgegebene Form ohne zusätzlichen Energieeintrag beibehalten. Dieses Verfahren erfordert jedoch im Allgemeinen eine externe Druckluftquelle, um zu funktionieren.

Geschichte
Von Uhren, von Automaten und mechanischem Spielzeug verwenden seit mehreren Jahrzehnten verschiedene Formen von Federn und manchmal Leder, Gewebe, die flexible Verbindungen bilden, oder verdrehte elastische oder komprimierte Luft in einem Kolben als Energiespeicher. Die Polymere, die zur Herstellung echter, robuster und langlebiger Roboter benötigt werden, sind jedoch erst seit einigen Jahrzehnten verfügbar.

Industrieroboter sind seit etwa einem halben Jahrhundert starr und eher an schnelle und sich wiederholende Aufgaben angepasst. Manchmal wurden mehr oder weniger flexible oder weiche Materialien bei der Konstruktion verwendet, waren jedoch oft von untergeordneter Bedeutung. Sie waren für das Bewegen von Kabeln, Flüssigkeitsleitungen, Gelenkmänteln, Vakuumsystemen (z. B. zum Erfassen zerbrechlicher Gegenstände) oder Stoßdämpfung usw. vorgesehen. Die Science-Fiction-Romane in Comics, Romanen und Filmen haben populäre Roboter häufig (oder manchmal sehr) humanoide, auch mit einer synthetischen Haut).

Von 2009 bis 2012 ermöglichte das Auftreten von technischen Silikonen, verschiedenen anderen formbaren Polymeren und Formgedächtnismaterialien die Erforschung neuer Wege. Die Verwendung von elektroaktiven Polymeren und die Aussicht, künstliche Muskelsysteme (einschließlich der auf elektroaktivem Hydrogel basierenden) herstellen zu können, zusammen mit der regelmäßigen Verbesserung der Leistung von 3D – Druckern, könnten insbesondere im Zusammenhang mit der Entwicklung von Biomimetika die Entwicklung von eine weiche Robotik, die neue Fähigkeiten wie Kompression, Dehnung, Torsion, Schwellung, Morphing usw. ermöglicht, die mit starren Elementen der klassischen Robotik nicht möglich wären.

Auf einer internationalen Konferenz über künstliche Intelligenz und in einem Artikel, der ihre Sichtweise zusammenfasst, präsentieren Rolf Pfeifer und seine Kollegen an der Universität Zürich 2013 die nächste Generation “intelligenter Maschinen” mit weichen Robotern und Biomimetik.

Aktuelle Entdeckungen und Demonstrationen konzentrierten sich (und zum Beispiel) auf:

“Gasrobotik” (konzentriert sich auf Roboter, die leichter als Luft sind)
das Interesse weicher und greifbarer Anhänge, wie etwa des Elefantenhorns oder der Tentakeln, möglicherweise miniaturisiert; In diesem Fall können Muskelhydrostaten, die oft fast ausschließlich aus Muskel- und Bindegewebe bestehen, ihre Form verändern, wenn sie durch Osmose unter Druck gesetzt werden, sowie in bestimmten Pflanzen- oder Pilzorganen.
ein selbstaufwickelndes Garn und hochdehnbar (imitiert das Prinzip der Tropfen, die die Spinnweben überziehen)
Die Verwendung von einfachen Materialien wie Sandkörnern, die nach dem Prinzip des “Überblendungsübergangs” “geformt” werden können, um das Äquivalent einer Roboterzange zu erhalten, die zuerst weich und einhüllend ist, so dass sie dann nach Belieben gehärtet werden kann
Materialien mit Formgedächtnis
ionische Polymermetallverbundstoffe
dielektrische Elastomere (oder DEs für dielektrische Elastomere.
Die Verwendung des 3D-Druckens zum Beispiel zur Herstellung eines kabellosen oder batterielosen Weichroboter-Roboters, bei dem ein kleines Reservoir an Wasserstoffperoxid als Gasquelle dient (das durch Inkontaktbringen des Peroxids mit einem Katalysator (Platin) in der Lage aktiviert werden kann Aufblasen eines Netzwerks von 3D-gedruckten Pneumatikkammern (z. B. Octobot, 2016 vorgestellt).
Die Prognostiker erwarten Roboter, die sich selbst reparieren, wachsen lassen, recyceln oder biologisch abbauen können, und können ihre Morphologie für verschiedene Aufgaben und / oder Umgebungen konfigurieren.
Weiche Mikroroboter (möglicherweise mikroskopisch) werden auch von einigen erwartet (als logische Konsequenz der Kreuzung von weicher Robotik und Miniaturisierung), aber andere wie (Jay) Kim fragen sich warum; Gibt es zwingende oder motivierende Gründe, sie zu erfinden?

Verwendungen und Anwendungen
Soft-Roboter können im medizinischen Bereich speziell für die invasive Chirurgie eingesetzt werden.Weiche Roboter können aufgrund ihrer Formänderungseigenschaften zur Unterstützung von Operationen eingesetzt werden. Die Formänderung ist wichtig, da ein weicher Roboter durch Anpassen seiner Form um verschiedene Strukturen im menschlichen Körper navigieren kann. Dies könnte durch die Verwendung einer fluidischen Betätigung erreicht werden.

Weiche Roboter können auch zur Erstellung flexibler Anwendungen, zur Rehabilitation von Patienten, zur Unterstützung älterer Menschen oder einfach zur Steigerung der Stärke des Benutzers verwendet werden. Ein Team aus Harvard entwickelte einen Exosuit, der diese Materialien verwendete, um die Vorteile der zusätzlichen Festigkeit eines Exosuits zu bieten, ohne die Nachteile, die sich daraus ergeben, dass starre Materialien die natürliche Bewegung einer Person einschränken.

Traditionell wurden Fertigungsroboter aus Sicherheitsgründen von menschlichen Mitarbeitern isoliert, da ein starrer Roboter, der mit einem Menschen kollidiert, aufgrund der schnellen Bewegung des Roboters leicht zu Verletzungen führen kann. Weiche Roboter könnten jedoch neben Menschen sicher arbeiten, da die Nachgiebigkeit des Roboters bei einer Kollision mögliche Verletzungen verhindern oder minimieren würde.

Internationale Zeitschriften
Weiche Robotik (SoRo)
Soft Robotics-Bereich von Frontiers in Robotics und AI
Internationale Veranstaltungen
2018 Robosoft, erste internationale IEEE-Konferenz zu Soft Robotics, 24. bis 28. April 2018, Livorno, Italien
IROS 2017 Workshop 2017 über weiches morphologisches Design für haptische Sensation, Interaktion und Anzeige, 24. September 2017, Vancouver, BC, Kanada
Erste Soft Robotics Challenge 2016, 29. – 30. April, Livorno, Italien
Woche der Soft Robotics 2016, 25. bis 30. April, Livorno, Italien
2015 “Soft Robotics: Ansteuerung, Integration und Anwendungen – Forschungsperspektiven kombinieren für einen Sprung in die Soft Robotics-Technologie” auf der ICRA2015 in Seattle, WA
Workshop 2014 zu Fortschritten bei der weichen Robotik, 2014 Robotics Science and Systems (RSS) -Konferenz, Berkeley, Kalifornien, 13. Juli 2014
Internationaler Workshop 2013 über weiche Robotik und morphologische Berechnungen, Monte Verità, 14. bis 19. Juli 2013
2012 Summer School on Soft Robotics, Zürich, 18. – 22. Juni 2012

In der populären Kultur
Der Disney-Film Big Hero 6 aus dem Jahr 2014 drehte sich um einen weichen Roboter, Baymax, der ursprünglich für den Einsatz im Gesundheitswesen konzipiert wurde. In dem Film wird Baymax als großer, aber unbeeindruckender Roboter dargestellt, dessen äußere Hülle ein mechanisches Skelett umgibt. Die Basis des Baymax-Konzepts basiert auf realer Forschung über Anwendungen der Soft-Robotik im Gesundheitswesen, wie beispielsweise die Arbeit des Robotikers Chris Atkeson am Carnegie Mellon Robotics Institute.

Wissenschaftsgemeinschaft
Einige Elemente “klassischer” Roboter (industriell, militärisch usw.) sind seit langem aus weichen und manchmal elastischen Materialien hergestellt, aber die Idee von Robotern ist fast völlig “weich”.Es verbindet mit der klassischen Robotik neue Modellierungsarten und Disziplinen, die nur geringfügig waren (insbesondere Polymerchemie). Die Konstruktions- und Konstruktionsprinzipien sind weitgehend zu überprüfen.

Anfang 2010 versammelte sich eine internationale wissenschaftliche und technische Gemeinschaft um die Idee, die von Soft Robotics eröffneten Bahnen zu erkunden, mit:

seit Oktober 2012 ein IEEE RAS-Fachausschuss für Soft-Robotik (IEEE RAS-Fachausschuss für Soft-Robotik), dessen Aufgabe es ist, die Forschungsgemeinschaft zu koordinieren;
seit 2014 erscheint alle drei monate eine zeitschrift für den deformierbaren roboter.
In Frankreich hat sich ein Forscherteam von INRIA zu seiner Spezialität gemacht.

Innovation
Eine der Herausforderungen (einschließlich der Reparatur flexibler Roboter) besteht darin, einen flexiblen, elastischen und wasserfesten Klebstoff zu haben. Dies scheint nahe zu sein: Mitte 2017 ist es akademischen Physikern gelungen, im Labor einen hochelastischen Cyanoacrylat-Klebstoff herzustellen, der harte und / oder weiche Substanzen (einschließlich elektronischer Komponenten) an Hydrogelen (Materialien wie “Gels”) anhaften kann bestimmte medizinische Geräte und flexible Roboter). Dies eröffnet den Weg für die Herstellung von Batterien und Stromkreisen, die wirklich elastisch und dehnbar sind. Das Cyanacrylat ist mit einer organischen Komponente verbunden (die, ohne ein Lösungsmittel zu sein, schnell in der Schmelze diffundiert, um zu verhindern, dass sie spröde wird). Zum Zeitpunkt des Pressens dauert das Abbinden des Klebstoffs einige Sekunden. 29. Die Elastizität kann 2000% erreichen.

Im Jahr 2017 gelang es den Forschern, den ersten weichen Roboter zu entwickeln, der sich ohne Motor oder mechanisches System bewegen kann. Eine Innovation, die auf Basis von Memorylegierungen viele Möglichkeiten sowohl in der Luftfahrt als auch in der nanoskopischen Forschung eröffnet.