Bionische Roboter

Bionische Roboter

Beschreibung

In einer Kooperation mit dem Lehrstuhl für unkonventionelle Aktorik werden Drähte aus thermisch aktivierten Formgedächtnislegierungen („metallene Muskeln“) als Antriebe untersucht. Werden diese Drähte durch Stromzufuhr erhitzt, kontrahieren sie sich um etwa 5%, während sie beim Abkühlen wieder ihre ursprüngliche Länge erreichen. Bei den verwendeten Drähten, deren Dicke in etwa der eines menschlichen Haares entspricht, genügt zum Betrieb ein LiPo-Akku mit einer Zelle.

Zur Veranschaulichung dieses innovativen Antriebskonzepts wurden in studentischen Projekten autonome bionische Roboter realisiert. Einer dieser Roboter orientiert sich am Bewegungsablauf eines Käfers, der andere an dem einer Schnecke. Für beide Roboter wurde zunächst theoretisch gezeigt, dass der gewünschte Bewegungsablauf mit der vorgeschlagenen Konstruktion und den vorhandenen „Muskeln“ möglich ist. Neben dem mechanischen Aufbau wurden jeweils Platinen mit Mikrocontroller, Leistungselektronik und Kommunikationsschnittstellen entwickelt, die einen autonomen Betrieb der Roboter ermöglichen. Die Steuerung der „Muskeln“ wurde im Mikroprozessor implementiert und durch praktische Versuche sukzessive optimiert. Beide Roboter können sich wie geplant bewegen.

(siehe auch sensorlose Regelung von Formgedächtnisaktuatoren)

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. D. Gerbet