Soft Robotics: Pneumatische Roboterfinger spielen Klavier

Vier Roboterfinger spielen auf einem Klavier eine Melodie. Die Finger bestehen aus einem weichen Kunststoff und können - pneumatisch aktiviert - blitzschnell die Tasten anschlagen.

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Pneumatische Finger: eine Million Bewegungen
Pneumatische Finger: eine Million Bewegungen (Bild: Bobak Mosadegh, Harvard/Screenshot: Golem,de)

Forscher der Harvard-Universität haben einen pneumatisch betriebenen Roboterfinger entwickelt. Der ist stark genug, um die Tasten eines Klaviers anzuschlagen.

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Die Finger bestehen aus einem weichen Kunststoff mit Kammern und einem pneumatischen Netzwerk (Pneumatic Network, Pneu-Net) darin. Sie werden bewegt, indem Luft durch ein Ventil in das Pneu-Net gepumpt wird. Der Finger könne in 50 Millisekunden von einer geraden in eine beinahe kreisförmige Form gebogen werden, schreiben die Forscher um Bobak Mosadegh in der Fachzeitschrift Advanced Functional Materials.

Spezialisten für Soft Robotics

Mosadegh gehört der Arbeitsgruppe um George Whitesides an. Die Spezialisten für Soft Robotics haben 2011 den Softbot vorgestellt, einen Roboter aus Silikon, der sich pneumatisch angetrieben durch Verformung fortbewegt. Der Softbot kriecht allerdings eher behäbig durch die Gegend.

Der 2013 präsentierte Nachfolger ist deutlich dynamischer: In seinen hohlen Extremitäten befinden sich Sauerstoff und Methangas, die mit einem elektrischen Funken gezündet werden. Die Explosion lässt den Roboter imposante Luftsprünge vollführen.

Neues Pneu-Net

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Für die Finger haben Mosadegh und seine Kollegen einen neuen Aufbau für das Pneu-Net entworfen. Aufgrund dieser Konstruktion werde deutlich weniger Gas benötigt, um die Finger zu bewegen, erklären die Forscher. Die dafür nötige Änderung des Volumens betrage nur ein Zehntel dessen, was bei den vorherigen Konstruktionen nötig gewesen sei.

Ein weiterer Vorteil des neuen Designs sei eine größere Haltbarkeit. Da sich das Volumen nur wenig ändere, werde das Material wenig beansprucht. Auch nach über einer Million Bewegungen funktioniere der Aktor noch ohne nennenswerte Leistungseinbußen, erklären die Entwickler.

Die Robotiker haben mehrere der Finger Klavier spielen lassen. Mit der schnellen Reaktionszeit kam sogar eine kleine Melodie zusammen. Im nächsten Schritt wollen die Harvard-Forscher die Kraft, die der Aktor ausüben kann, vergrößern, damit der nicht nur schneller, sondern auch kraftvoller zupacken kann.

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