Ein von nachgiebigen Mechanismen inspirierter Ansatz zur Konzeptionierung von additiv gefertigten Soft Robots/A compliant mechanism inspired approach for the design process of additive manufactured soft robots

INHALT Die ausgeprägten Designfreiheiten durch die additive Fertigung finden besonders in der Gestaltung von Soft Robots Anwendung [1]. Unter Soft Robotic wird ein junges und schnell wachsendes Forschungsgebiet verstanden, welches durch variable und steuerbare Nachgiebigkeiten innerhalb der Strukturen Lösungen für verschiedene Bewegungsprobleme finden möchte [2]. Die Bauteile werden dabei häufig als Vorabmodell aus Gründen der Funktionsintegration additiv hergestellt. Durch die Funktionsintegration können z. B. bewegliche Baugruppen durch ein Einzelbauteil höherer Komplexität substituiert und somit Wirkungsgrade verbessert, Massen reduziert und Montagezeiten verkürzt werden. Dies entspricht in den Zielen den Nachgiebigen Mechanismen, welche jedoch aktuell noch nicht im Kontext von Soft-Robotics betrachtet werden und deshalb auch keine Konzeptions- oder Designvorschriften für diesen Anwendungsfall existieren. Im vorliegenden Beitrag wird ein Ansatz zur Konzeptionierung von Soft Robots vorgestellt, welche auf einer Kombination aus der Konstruktionsmethodik nach Pahl/Beitz und einer Auslegungsmethodik für nachgiebige Mechanismen basiert. Hierbei wurden verschiedene additiv gefertigte Soft Robotic Greiferkonzepte verglichen und parallel unterschiedliche Aktivierungsformen in der Soft Robotic untersucht. Die Soft Robotic Greifer können zur Manipulation von Gegenständen, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie, verwendet werden.