Forschende der ETH Zürich haben ein Roboterbein mit künstlichen Muskeln entwickelt, das effizienter und beweglicher als herkömmliche Antriebe ist. Die elektrohydraulischen Aktuatoren bestehen aus mit Öl gefüllten Kunststoffbeuteln, die über Sehnen am Skelett befestigt sind. Ein Computercode steuert die Bewegungen der Muskeln, die ähnlich wie bei Mensch und Tier funktionieren. Durch den Einsatz von künstlichen Muskeln, die weniger Energie verbrauchen als Elektromotoren, kann das Roboterbein hohe Sprünge ausführen und sich schnell bewegen. Die adaptive Anpassungsfähigkeit des künstlichen Muskels ermöglicht es dem Roboterbein, auf Hindernisse zu reagieren.
Die Forschenden verglichen die Energieeffizienz ihres Roboterbeins mit der herkömmlicher Antriebe und stellten fest, dass künstliche Muskeln viel weniger Energie verbrauchen als Elektromotoren. Die Sprungfähigkeit des Roboterbeins beruht auf seiner Fähigkeit, sein eigenes Gewicht explosionsartig anzuheben. Die Technologie hat Potenzial für zukünftige Anwendungen in der Soft Robotik, da sich der künstliche Muskel adaptiv durch die Interaktion mit der Umgebung anpassen kann. Die Fortschritte in der Robotikhardware sind bedeutend, da sie neue Möglichkeiten eröffnen und den Einsatz von Rettungsrobotern in der Zukunft ermöglichen könnten.
Die neuartige Schweizer Technologie der elektrohydraulischen Aktuatoren existiert erst seit etwa sechs Jahren. Obwohl die Fortschritte in der Regelungstechnik und im maschinellen Lernen in der Robotik schnell voranschreiten, sind die Innovationen in der Roboterhardware bisher gering. Das aktuelle System des Roboterbeins ist noch nicht für den praktischen Einsatz bereit, da es an einer Stange befestigt ist und sich nicht frei bewegen kann. Trotz dieser Einschränkungen sind die Forschenden zuversichtlich, dass in Zukunft echte Laufroboter mit künstlichen Muskeln entwickelt werden können.
Zukünftige Arbeiten sollen die aktuellen Einschränkungen überwinden und die Technologie des Roboterbeins auf vierbeinige oder humanoiden Roboter übertragen, um sie beispielsweise als Rettungsroboter einzusetzen. Die Entwicklung von adaptiven künstlichen Muskeln kann zu einer effizienten und vielseitigen Roboterhebung führen. Die innovative Forschung eröffnet neue Möglichkeiten für die Soft Robotik und verbessert die Beweglichkeit von Robotern. Die künstliche Muskeltechnologie ist ein vielversprechender Ansatz für zukünftige Robotikanwendungen und könnte die Leistungsfähigkeit von Robotern deutlich verbessern.
