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Sachsen

Roboter als Erntehelfer

Dresdner Forscher machen Maschinen menschlicher – mit künstlichen Muskeln.

Roboter bei der Apfelernte? Das könnte bald Realität sein.
Roboter bei der Apfelernte? Das könnte bald Realität sein. © 123rf

Roboter, die gefühlvoll empfindliche Früchte ernten, in schwierigem Gelände sicher vorankommen oder sogar Pflegeaufgaben übernehmen: Wissenschaftler der TU Dresden arbeiten an einer neuen Robotergeneration. Beim Design wollen sie sich von der Natur inspirieren lassen.Viele der momentan gebauten Roboter werden aus steifen Komponenten auf der Basis von Halbleiter-Technologien aus Silizium gefertigt. Sie können bereits komplexe Bewegungen und Prozesse vollführen und sich wiederholende Aufgaben übernehmen. Heutzutage steigt aber der Bedarf nach mehr Flexibilität und Anpassungsfähigkeit. „Flexible Robotersysteme werden vollkommen neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen, die uns heute noch undenkbar erscheinen“, sagt Ernst-Friedrich Markus Henke, Gruppenleiter an der Professur für Mikrosysteme der TU Dresden.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert im Rahmen des Emmy Noether-Programms nun eine Nachwuchsforschergruppe um Henke. Ihr Projekt „Meitner – Mulitfunctional Dielectric Electronics for Next Generation Soft Robotics“ erhält zwei Millionen Euro. In den nächsten sechs Jahren wollen die Forscher an flexiblen Materialien, Fertigungsverfahren und komplexen Systemen arbeiten, die eine vollkommen neue Generation von Robotern ermöglichen.

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Deren großer Vorteil: Sie werden dazu in der Lage sein, sich auf veränderte Bedingungen einzustellen. Das soll auch eine bessere Zusammenarbeit mit menschlichen Kollegen ermöglichen. Bionische Roboter orientieren sich in Aussehen und Funktion an Menschen und Tieren. Aus flexiblen Materialien gebaut, wären sie durch neue Fortbewegungsmöglichkeiten auch als Erkundungsroboter in Katastrophenfällen oder als Pflegeroboter einsetzbar. Mit intelligenten und anpassungsfähigen Greifersystemen könnten sie schwere Arbeiten für und mit den Menschen erledigen und zum Beispiel als Ernteroboter für Spargel, Avocados oder Kiwis zum Einsatz kommen. Um sie zu ernten, ist Behutsamkeit gefragt. Auch in der Medizintechnik sind vielfältige Anwendungen vorstellbar: Prothesenteile, Medikamenten-Pumpen und vieles mehr.

Um das alles zu erreichen, wollen die Wissenschaftler elektronische Systeme aus sogenannten multifunktionalen dielektrischen Elastomeren weiterentwickeln. Eine Art künstliche Muskeln. Alle Roboterkomponenten werden ausschließlich aus Polymeren und elektrisch leitendem Kohlenstoff bestehen. Durch das Design bionischer Roboter hoffen die Forscher darauf, die Akzeptanz der Roboter im täglichen Leben zu erhöhen.Die Dresdner Forscher kooperieren im Projekt mit Wissenschaftlern von der University of Auckland in Neuseeland. In dem Land ist die Kiwi-Ernte ein großes Thema. Die wissenschaftlichen Ergebnisse der Gruppe sollen zusammen mit dem deutsch-neuseeländischen Start-up PowerOn Ltd. so schnell wie möglich in die Anwendung gebracht werden. 

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