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Nach Origami-Vorbild: Miniroboter faltet sich selbst in Form

Er faltet sich, er bewegt sich, er löst sich auf: Forscher haben einen Miniroboter entwickelt, der aus einem kleinen Blättchen besteht, das sich unter Wärme in eine bestimmte Form faltet. Am Ende seiner Betriebszeit wird der vielseitige Roboter aufgelöst.

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Origami-Roboter: Einsatz im menschlichen Körper
Origami-Roboter: Einsatz im menschlichen Körper (Bild: MIT, TU München)

Roboter statt Kranich: Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Technischen Universität (TU) in München haben einen Roboter entwickelt, der sich aus einem Blatt origamiartig in Form faltet. Der Roboter kann sich auf festem und flüssigem Untergrund bewegen.

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Der Roboter besteht aus einem Magneten, einem kleinen Würfel aus Neodym, sowie einigen Plättchen aus PVC, die sich zwischen Lagen aus Papier oder Polystyrol befinden. Diese Lagen bilden später tragende Elemente des Roboters. Sie sind mit einem Laser in einem bestimmten Muster eingeschnitten. Im nichtgefalteten Zustand hat der Roboter eine Kantenlänge von 1,7 Zentimetern. Er wiegt gerade einmal 0,31 Gramm.

Hitze faltet Roboter

Um den Roboter in Form zu bringen, wird das Blättchen erhitzt. Dadurch zieht sich das OVC zusammen und der Roboter faltet sich nach einem Muster, das durch die Schnittkanten vorgegeben ist. Das dauert weniger als eine Minute. Der Roboter ähnelt dann ein wenig einem Eierkarton für vier Eier. Allerdings hat er eine asymmetrische Form, die bewirkt, dass sich der Schwerpunkt des Roboters nicht in der Mitte befindet.

Als Antrieb dienen vier elektromagnetische Spulen, die unter der Fläche, auf der der Roboter operiert, angebracht sind. Das Feld oszilliert mit einer Frequenz von etwa 15 Hertz. Dadurch schwingt der Magnet in dem Roboter - und mit ihm der ganze Roboter. Der stellt sich dabei mal auf die Vorder-, mal auf die Hinterbeine. Wegen seiner asymmetrischen Form bewegt er sich dadurch vorwärts.

Der Roboter läuft Slalom

Der Roboter kann auch Hindernissen ausweichen - die Forschen haben ihn beispielsweise einen Slalom absolvieren lassen -, eine schiefe Ebene hinauflaufen oder sich sogar durch ein Häufchen aus Kunststoffteilchen hindurchwühlen. Er kann zudem eine Last vor sich herschieben oder auf dem Rücken transportieren. Die Bewegung ist nicht auf trockenen Untergrund beschränkt: Der Roboter kann auch schwimmen.

Der Roboter kann je nach Aufgabe unterschiedlich gefaltet werden. Er kann sogar mehrere Formen annehmen: Er wird ein wenig erwärmt und faltet sich in die erste Form. Später wird er stärker erwärmt und nimmt eine andere Form an. Wird der Roboter nicht mehr gebraucht, kann er in wenigen Minuten in Aceton aufgelöst werden. Auch ein Modell, das sich in Wasser auflöst, ist in Planung. Außerdem wollen die Forscher Sensoren entwickeln, die in den Roboter integriert werden können. Ein mögliches Einsatzgebiet ist der menschliche Körper.

Die Forscher haben ihren selbstfaltenden Origami-Roboter auf der International Conference on Robotics and Automation (Icra) vorgestellt. Die Icra fand in der vergangenen Woche in Seattle im US-Bundesstaat Washington statt.



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TC 01. Jun 2015

bestanden die nicht auch aus so kleinen Plättchen? :)

juergen9994 01. Jun 2015

Sie schicken einen in die Vergangenheit der verhindert das sich der erste auflöst. :)

Djinto 01. Jun 2015

"Dadurch zieht sich das OVC zusammen und der Roboter faltet sich nach einem Muster...


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