Soft-Roboter wird mit Druckluft gesteuert
Elektronik wird laut Wissenschaftlern der University of California weitgehend überflüssig
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So sieht der neue pneumatische Arbeitsspeicher aus (Foto: William Grover) |
Riverside (pte004/20.07.2021/06:15)
Soft-Roboter der Zukunft werden nicht mehr von elektronischen Schaltkreisen gesteuert, sondern von pneumatischen, also einem Röhren- und Kammernsystem, in dem Druckluft fließt. Das reduziert den Energieverbrauch und den Platzbedarf für die Steuerungselemente. In der elektronischen Welt würde man das kleine Bauelement einen RAM (Random-Access Memory) nennen, also Arbeitsspeicher. In einem pneumatischen Chip entspricht die digitale „Eins" einer Kammer, in der ein Vakuum herrscht, die digitale „Null" einem luftgefüllten Raum. Pneumatische Ventile gewähren Zugang zu den Kammern oder schotten sie ab.
[b]Mikrofluidik stand Pate[/b]
Die Bauteile stammen aus der Mikrofluidik. Darunter versteht man den Transport von winzigen Flüssigkeits- oder Gasmengen durch feinste Röhrchen, um beispielsweise gezielte chemische Reaktionen auszulösen. Den pneumatischen Chip haben Ingenieure der University of California https://www.ucr.edu/am Standort Riverside entwickelt.
In weichen Roboter verwenden wird Druckluft verwendet, um weiche, gummiartige Gliedmaßen und Greifer zu bewegen. Die Luft wird von elektronischen Ventilen und herkömmlichen Computern gesteuert. Diese elektronischen Teile erhöhen Kosten und Größe von weichen Robotern und schränken ihre Machbarkeit ein.
[b]Logik-Bauteile auf Pneumatik-Basis[/b]
Um das zu ändern erinnerten sich der Bioengineering-Professor William Grover, der Informatikprofessor Philip Brisk und den Maschinenbauprofessor Konstantinos Karydis an frühere Versuche, Logik-Bauteile mit Hilfe der Pneumatik zu entwickeln. Sie beschlossen, einen pneumatischen Arbeitsspeicher zu entwickeln, mit dessen Hilfe der Roboter erkennen kann, welche Position seine beweglichen Teile haben. Heraus kam ein 8-Bit-RAM-Chip, der größere und sich schneller bewegende weiche Roboter steuern kann.
[b]Soft-Roboter spielt E-Orgel[/b]
Durch die Variation von atmosphärischem Druck und Vakuum innerhalb der Kanäle auf dem RAM-Chip konnten die Forscher den Roboter dazu bringen, Noten, Akkorde und sogar ein ganzes Lied – „Mary Had a Little Lamb" - auf einer elektronischen Orgel zu spielen, sagen jedenfalls die Forscher. Zu erkennen ist es kaum.
Roboter, die diese Technologie verwenden, sind besonders gut geeignet für den Einsatz an oder um Menschen, weil auf Grund der Weichheit Verletzungen unwahrscheinlich sind.
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