Fiberglas

VOLLSTÄNDIG ROHRFÄHIGE, seidenraupenähnliche Roboter, die Glasfaserstränge zu haltbaren, individuell geformten Rohren spinnen (wie oben zu sehen ist und auch im Winterwetter hält) könnten eines Tages beim Aufbau von Infrastruktur in Wüsten, auf dem Meeresboden oder vielleicht auf anderen Planeten helfen.

M. Kayser et al/Science Robotics 2018

Von Maria Temming

26. September 2018 um 14:00 Uhr

Ähnlich wie eine Seidenraupe einen einzelnen Faden verwendet, um sich in einen Kokon zu hüllen, spinnt ein neuer Robotertyp einen einzelnen Materialstrang um seinen Körper, um individuell geformte Glasfaserstrukturen zu bauen.

Die neuen Roboter könnten vor Ort individuelle Baumaterialien herstellen, im Gegensatz zu anderen fleißigen Bots, die vorgefertigte Bausteine ​​zusammenbauen (SN: 22.03.14, S. 8). Flotten der Glasfaser spinnenden Bots könnten eines Tages Gebäude und Brücken an abgelegenen oder gefährlichen Orten errichten, berichten Forscher online am 26. September in Science Robotics.

Jeder Roboter ist etwas größer als eine 1-Liter-Flasche, wird von einem Silikonballon umgürtet und hat an der Spitze einen Arm, der sich wie ein Propeller dreht. Um ein Rohrstück zu bauen, wickelt der Arm des Roboters mit Harz beschichteten Glasfaserfaden um seinen aufgeblähten Silikonbauch. Ultraviolettes Licht härtet dann das Harz aus und klebt die Glasfaserstränge zusammen. Wenn der Roboter ein 9 Zentimeter langes Segment fertiggestellt hat, entleert sich die Luft aus seinem Bauch und die Maschine rutscht das Rohr hinauf, wo der Arm wieder Glasfaser dreht. Durch Kippen in eine neue Richtung kann der Bot steuern, wie sich das Rohr biegt.

Der Designer und Robotiker Markus Kayser und seine MIT-Kollegen ließen 16 ihrer Glasfaser-Spinnroboter gebogene Rohre mit einer Länge von bis zu 4,1 Metern bauen. Dieser Strauß aus Glasfaserrohren hielt sieben Monate lang dem Herbst- und Winterwetter in Massachusetts stand – eine „äußerst beeindruckende“ Demonstration der Fähigkeiten der Bots, sagt Nathan Melenbrink, Robotiker an der Harvard University.

Die Maschinen könnten sich mit anderen Arten von Baurobotern zusammenschließen, um anspruchsvollere Strukturen aus mehreren Materialien zu bauen, sagt Radhika Nagpal, eine weitere Robotikerin aus Harvard. Roboterbautrupps könnten Infrastruktur in Wüsten, unter Wasser oder in anderen gefährlichen Umgebungen schaffen – vielleicht sogar auf anderen Planeten, sagt sie.

Die glasfaserspinnenden Bots werden derzeit von einem Computer gesteuert und können nur vorgefertigte Strukturen bauen. Aber zukünftige Versionen, die mit Kameras, Lasern oder anderen Sensoren ausgestattet sind, könnten Hindernisse koordinieren und auf sie reagieren, um im Handumdrehen ortsspezifische Strukturen zu errichten. Das könnte sie nützlich machen, um eingestürzte Gebäude bei Such- und Rettungseinsätzen abzustützen, sagt Francesco Mondada, Robotiker an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne in der Schweiz.

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Eine Version dieses Artikels erscheint in der Science News-Ausgabe vom 27. Oktober 2018.

M. Kayser et al. Entwurf eines Multiagenten-Faserverbund-Digitalfertigungssystems. Wissenschaftsrobotik. Online veröffentlicht am 26. September 2018. doi: 10.1126/scirobotics.aau5630.

Maria Temming war zuvor Redakteurin für Naturwissenschaften bei Science News und ist stellvertretende Redakteurin bei Science News Explores. Sie hat einen Bachelor-Abschluss in Physik und Englisch sowie einen Master-Abschluss in wissenschaftlichem Schreiben.

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