Forschern der ETH Zürich ist es erstmals gelungen, einen Roboterarm mit Knochen, Bändern und Sehnen zu drucken
In der Welt der Robotik nimmt die Geschwindigkeit der Entwicklung von 3D-Drucktechnologien jedes Jahr zu. Forscher der ETH Zürich haben zusammen mit Inkbit eine neue Technologie vorgeschlagen, die es ermöglicht, Roboter mit Knochen, Sehnen und Bändern aus neuen starken und flexiblen Polymeren zu drucken.
Vorteile des langsamen Polymers
Bisher war der 3D-Druck auf Hochgeschwindigkeitspolymere beschränkt, die schnell aushärten. Die neue Technologie ermöglicht jedoch die Verwendung von Polymeren, die langsamer aushärten und bessere elastische Eigenschaften haben - sie sind stärker und stabiler. Dadurch sind sie ideal für den Druck von Roboterkomponenten wie Knochen, Sehnen und Bändern.
Technologie für gedruckte Hände
Dank einer neuen Technologie, die an der ETH Zürich und am MIT entwickelt wurde, sind nun gedruckte Roboter mit Knochen, Sehnen und Bändern möglich. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können nun komplexe Strukturen aus verschiedenen Materialien gleichzeitig drucken. Gleichzeitig erlaubt die neue Technologie die Kombination von weichen, elastischen und starren Materialien in einem Roboter. Darüber hinaus können die Forscher mit dieser Technologie sehr feine Strukturen und Teile herstellen.
Der Roboterarm wird Schicht für Schicht mit Polymeren unterschiedlicher Elastizität gedruckt (links: Schema, rechts: Computergrafik)
Scannen statt Schaben
Eines der Haupthindernisse beim Drucken mit langsam aushärtenden Polymeren war die Notwendigkeit, die Oberfläche nach jeder Schicht abzukratzen. Dank des 3D-Laserscanners, der in die Drucktechnologie integriert ist, wird jede gedruckte Schicht sofort auf Oberflächenunregelmäßigkeiten überprüft. So ist es möglich, Unregelmäßigkeiten zu vermeiden, ohne die Oberfläche abzuschaben.
Weitere Beispiele für den 3D-Druck
Die Anwendung des 3D-Drucks weitet sich auf verschiedene Branchen aus. Neben gedruckten Roboterarmen entwickeln Wissenschaftler mit dieser Technologie auch Roboterbeine. Außerdem wird der 3D-Druck zur Herstellung von Metamaterialien verwendet, die Vibrationen absorbieren können.
Weitere Beispiele für den 3D-Druck sind Roboterbeine und Metamaterialien. Letztere könnten zur Absorption von Vibrationen verwendet werden.
Das Experiment mit einer gedruckten Hand mit Knochen, Sehnen und Bändern ist ein Durchbruch in der Entwicklung der Robotik. Die Verwendung langsam aushärtender Polymere in Kombination mit dem 3D-Druck ermöglicht die Herstellung von Robotern, die haltbarer und stärker sind. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung neuer Strukturen und zusätzlicher Anwendungen für Roboter.
Quelle: ethz.ch