IHM startet Kooperations­projekt mit Leibniz Institut für Neue Materialien im Saarland im Rahmen des SPP2100 „Soft Material Robotic Systems“

Begleitet von Fortschritten bei der Entwicklung flexibler elektronischer und mechatronischer Komponenten hat sich die flexible Robotik in jüngster Zeit als neuer Zweig der Robotikforschung etabliert, der als mögliche Lösung für die Probleme "Sicherheit", "Anpassungsfähigkeit" und "Flexibilität" angesehen wird. Dieser Ansatz ist daher einem Paradigmenwechsel unterworfen, der nicht nur einzelne Komponenten wie Sensoren oder Leiterplatten hervorbringt, sondern nahezu komplette mechatronische Systeme aus weichen, flexiblen Materialien wie Silikonelastomeren. Solche Systeme haben den großen Vorteil, dass ihre Strukturen durch die Biegsamkeit des Materials ein hohes Maß an Flexibilität und Anpassungsfähigkeit besitzen. Im direkten Kontakt mit dem Menschen weisen diese Systeme daher ein gewisses Maß an "inhärenter Sicherheit" auf, was die Verletzungsgefahr bei der Interaktion zwischen Mensch und Roboter reduziert. Das SPP 2100 "Soft Material Robotic Systems" hat es sich zur Aufgabe gemacht, den Herausforderungen dieses Paradigmenwechsels aktiv zu begegnen und neuartige Ansätze für die Entwicklung von Soft Robots zu entwickeln. Beteiligt sind vor allem die Disziplinen Ingenieurwissenschaften, Informatik, Materialwissenschaften, Naturwissenschaften und Biomechanik.

Gemeinsam mit dem Leibniz Institut für Neue Materialien (INM) in Saarbrücken haben die Forscher des Lehrstuhls Mikrosystemtechnik erfolgreich eine Förderung durch die DFG für ihr Projekt "Biomimetische Roboter mit autonomem Antrieb aus dielektrischen Elastomeren" (BROADCAST) eingeworben. In diesem Projekt werden zwei Doktoranden, einer in Saarbrücken und einer in Dresden, eine neue Klasse leistungsfähiger weicher, biomimetischer Systeme entwickeln, die mit ihrer Umgebung auf sichere, bio-inspirierte Weise interagieren können. Der Ansatz basiert auf bedeutenden Fortschritten in der Produktionstechnologie von Schaltkreisen aus dielektrischen Elastomeren (DE), neuen weichen elektronischen Materialien und neuen Ansätzen in der Signalverarbeitung. BROADCAST ist Teil des DFG-Schwerpunktprogramms "Soft Material Robotic Systems" (SMRS) und erforscht multifunktionale DEs, die robotische Strukturen auf der Basis von bio-inspirierten elektromechanischen Kontrollstrategien wie zentrale Mustergeneratoren, autonome Peristaltik, Fortbewegung und ähnliches antreiben. Dazu sind neue Materialien für flexible Elektroden und Sensoren erforderlich, die bestimmte elektrische und elektromechanische Eigenschaften wie Elastizitätsmodul, Leitfähigkeit und Piezowiderstand aufweisen. Das Projekt wird geleitet von Prof. Tobias Kraus, INM, Prof. Uwe Marschner, MST und Dr. Ernst-Friedrich Markus Henke, IHM.