REVOLUTION IM BEREICH DER SOFT-ROBOTICS: SILIKON, 3D-DRUCK UND ANWENDUNGEN

 
 
Lynxter zählt zu den wenigen Unternehmen, die sich mit der Frage beschäftigen, wie die additive Fertigung für Projekte im Bereich der Soft Robotics zum Einsatz kommen kann, insbesondere dank einer innovativen Zusammenarbeit mit Schneider Electric. In diesem Artikel befassen wir uns mit den Veränderungen, die der Silikon-3D-Druck im Bereich der Soft Robotics bewirken kann, untersuchen Anwendungen und die revolutionären Möglichkeiten, die diese Technik im Hinblick auf die Neugestaltung der Produktion und im Gesundheitswesen mit sich bringt.
 

Der S300X LIQ21 | LIQ 11 druckt die weichen Robotergreifer

SILIKON, DAS FUNDAMENT IM BEREICH DER SOFT ROBOTICS..

Silikonmaterialien haben sich als Schlüsselkomponenten im Bereich der Soft Robotics etabliert und bieten eine Kombination aus Flexibilität, Biokompatibilität und Haltbarkeit. Aufgrund der Flexibilität von Silikon können komplexe, anpassungsfähige Bewegungen ausgeführt werden, die die Geschmeidigkeit von natürlichem Gewebe nachahmen. Weil Silikon sich besonders weich ist, bringt es im Bereich der Soft Robotics viele Vorteile, da Maschinen in komplexen Umgebungen navigieren und mit empfindlichen Objekten interagieren können, ohne diese zu beschädigen. Darüber hinaus ist Silikon besonders haltbar und verschleißfest, es ist somit für eine längere Nutzung geeignet.

Aufgrund der Biegsamkeit von Silikon spielt es nicht nur im Bereich der Soft Robotics und im Ingenieurwesen eine wichtige Rolle, sondern ermöglicht auch kreative Lösungen für das Gesundheitswesen und viele andere Bereiche. Die Biokompatibilität von Silikon macht es beispielsweise zur ersten Wahl für externe medizinische Hilfsmittel und Prothesen, da es bei Kontakt mit dem menschlichen Körper nur ein minimales Risiko von unerwünschten Nebenwirkungen birgt.

 

Detailansicht eines weichen Roboterfingers, gedruckt mit dem 3D-Drucker S300X LIQ21 | LIQ11

 

Beispiel eines 3D-gedruckten Robeterfingers, mit und ohne Luftzuführung

FORTSCHRITTE IN DER FERTIGUNG UND DER INDUSTRIE 4.0

Silikon und 3D-Druck sind zu dynamischen Impulsgebern für die Neugestaltung von Fertigungsprozessen geworden und revolutionieren heute den Bereich der kollaborativen Roboter (Cobots) und der Automatisierung.

In der Produktion von Elektronikteilen erfordern empfindliche Komponenten wie Mikrochips und Sensoren eine präzise Handhabung bei der Montage. Herkömmliche starre Robotergreifer können diese Bauteile beschädigen oder haben Schwierigkeiten, sie sicher zu greifen. Ähnlich verhält es sich in der Lebensmittelindustrie, wo herkömmliche Robotersysteme beim Greifen und Platzieren weicher, unregelmäßig geformter Produkte wie Obst und Gemüse Schwierigkeiten haben.

 

Empfindliche Produkte wie Chips können gefahrlos mit weichen Robotergreifern gehandhabt werden

Eine mögliche Lösung sind flexible pneumatische oder hydraulische Robotergreifer, die aus entsprechenden Materialien gefertigt werden. Sie sind so konzipiert, dass sie sich perfekt an die komplexen Formen verschiedener zerbrechlicher Komponenten anpassen. Wie erwähnt, verwenden diese Greifer pneumatische oder hydraulische Systeme, um das jeweilige Teil kontrolliert und sanft zu greifen. Weil die Greifer flexibel und weich sind, können sie sich an unregelmäßige Formen anpassen und sorgen so für einen sicheren Griff, ohne dabei die aufgenommenen Teile zu beschädigen.

Dies ist besonders vorteilhaft in Bereichen, in denen eine schonende Handhabung erforderlich ist, wie z. B. in der Lebensmittelindustrie, Textil- und Bekleidungsindustrie, Pharmaindustrie (bei empfindlichen Medikamenten) und bei medizinischen Geräten oder in der optische Fertigung, um nur einige Beispiele zu nennen.
Durch diese Synergie können flexible und reaktionsschnelle Fertigungsabläufe geschaffen werden, in der sich die Roboter schnell an wechselnde Produktionsanforderungen anpassen. Diese Innovationen verkürzen nicht nur die Arbeitsabläufe, sondern tragen auch zu sichereren und kollaborativen Arbeitsumgebungen bei.

SOFT-ROBOTICS FÜR INNOVATIONEN IM GESUNDHEITSWESEN

Weiche Roboter aus Silikon revolutionieren Anwendungen im Gesundheitswesen und läuten eine neue Ära patientenorientierter Lösungen ein.
Bei der Herstellung von Prothesen ermöglichen 3D-gedruckte, weiche robotische Gliedmaßen aus Silikon eine neue Anpassungsfähigkeit, indem sie natürliche Bewegungen nachahmen. Dies verbessert nicht nur die Therapie, sondern gewährleistet auch ein höheres Maß an Komfort für den Patienten.

Das Potenzial für den Einsatz von Soft Robotics im Bereich der minimal-invasiven Chirurgie (MIS) oder der robotisch assistierte minimal-invasive Chirurgie (RAMIS) ist groß. Die aktuelle RAMIS stößt aufgrund des starren Designs der Komponenten häufig auf Schwierigkeiten, wodurch der Zugang zu bestimmten Körperbereichen erschwert wird und es zu Gewebeschäden kommen kann. Die Elastizität von Form und Struktur der Soft Robotics ist dann eine vielversprechende Lösung für solche Herausforderungen und ermöglicht es, chirurgische Eingriffe mit höherer Präzision und Sicherheit durchzuführen.

Soft Robotics haben daher das Potenzial, die Patientenversorgung grundlegend zu verändern, indem sie passgenauere und effizientere Lösungen bieten.

 

Prototyp einer Soft-Roboter-Handprothese aus dem Forschungsprojekt Soft Robotics von Rob Scharf.

AUSWIRKUNGEN DES SILIKON-3D-DRUCKS AUF DIE SOFT-ROBOTICS

Die additive Fertigung mit Silikonen spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von flexiblen Robotersystemen und bietet bemerkenswerte Vorteile wie die schnelle Fertigung von Prototypen und die Fähigkeit, komplexe Geometrien herzustellen, die mit herkömmlichen Methoden oft nur schwer zu realisieren sind.

Aufgrund der Iterationen beim 3D-Druck können Designs schnell geändert werden, wodurch der Entwicklungsprozess von Robotersystemen beschleunigt wird. Eine der Stärken besteht vor allem darin, dass Teile mit unterschiedlichen Formen (Dicke, Hohlräume) nach Maß gefertigt werden können, die den spezifischen Anforderungen von weichen Robotern gerecht werden und somit ein höheres Maß an Präzision ermöglichen.

 

Beispiel für weiche Robotergreifer, die von Lynxter 3D-gedruckt wurden.

Nennenswerte Beispiele sind die Entwicklung von Greifern, Aktuatoren und tragbaren Hilfsmitteln, bei denen der Silikon-3D-Druck verwendet wird, um eine verbesserte Funktionalität und Anpassungsfähigkeit des Roboters zu erreichen.

 

Beispiel für einen weichen Robotergreifer, der mit und ohne Luftzuführung 3D-gedruckt wurde

Die Synergie zwischen Silikon, 3D-Druck und Soft Robotics verspricht neue Lösungen und erweitert die Grenzen dessen, was in der Fertigung, im Gesundheitswesen und weit darüber hinaus machbar ist. Diese Kombination verspricht eine Zukunft, in der Innovationen und praktische Anwendungen aufeinandertreffen, die ganze Branchen grundlegend verändern können.
Kontaktieren Sie Lynxter, um weitere Informationen zu unseren Forschungsarbeiten, gedruckten Robotergreifern und Anwendungsfällen sowie über die bemerkenswerten Verwendungsmöglichkeiten des 3D-Druckers S300X zu erhalten, der bereits heute die Herstellungs- und Forschungsprozesse transformiert.

 
 
 

 

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