Design-Tool druckt faltbare Roboter Dank Origami wird jeder zum Roboteringenieur

Roboter machen vieles einfacher – einen Roboter zu entwickeln ist dagegen gar nicht so einfach und oft eine kostspielige Angelegenheit. Damit auch kleinere Unternehmen von der Automatisierung profitieren können, gibt es mittlerweile verschiedene Lösungen, um Roboter zum Beispiel einfach zu programmieren oder zu simulieren.

Roboter drucken und falten

Einen noch einfacheren Weg, um Roboterdesigns zu entwickeln, zeigen Forscher am Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) des MIT in den USA. In einem Aufsatz haben sie Interactive Robogami vorgestellt, ein System, das es erlaubt, faltbare Roboter innerhalb von Minuten zu designen. In weniger als vier Stunden ist es damit außerdem möglich, den Roboter per 3D-Druck anzufertigen und zusammenzubauen.

Das Besondere dabei: Im Gegensatz zu anderen Design-Systemen erlaubt diese Variante es dem Anwender, sowohl die Bewegung als auch die Form des Roboters festzulegen. Mit dem Tool bekommen Anwender jenes Fachwissen an die Hand, über das normalerweise nur Maschinenbauer und Roboteringenieure verfügen.

System beurteilt Funktionstüchtigkeit

Das System der interaktiven Robogami strebt an, intuitiv zu sein und nutzt dafür Simulationen und interaktives Feedback mit Konstruktionsalgorithmen. Auf diese Weise können die Anwender sich mehr auf die Planung ihres Entwurfs konzentrieren. Dafür können sie aus mehr als 50 verschiedenen Körpern, Rädern, Beinen und anderen Peripherien wählen. Hinzu kommen eine Reihe verschiedener Fortbewegungsmuster.

Das System analysiert anschließend verschiedene Faktoren wie Geschwindigkeit und Stabilität, um sicherzustellen, dass der Roboter später auch so funktioniert, wie er soll. Passt beispielsweise der Schwerpunkt eines Roboters nicht, schlägt das System Verbesserungen vor, damit die Konstruktion nicht umkippt.

3D-Druck spart Zeit und Material

Das fertige Design wird mittels 3D-Druck auf eine 2D-Fläche gedruckt, die der Anwender wie bei der Origami-Technik einfach in seine finale Roboterform falten kann. Durch diese Kombination aus 3D-Druck und 2D-Flächen lassen sich komplexe Designs mit leichten Materialien umsetzen.

Wie schnell auf diese Weise Roboter gefaltet und genutzt werden können, hat das Team des MIT mit acht Testpersonen demonstriert, die nach einem 20-minütigen Training zwei Aufgaben lösen und dafür Roboter entwerfen und bauen sollten. Die Forscher konnten dabei feststellen, dass ihr System die Druckzeit um 73 Prozent und die Menge an verwendetem Material um 70 Prozent senken konnte.