Ranking: Die erstaunlichsten 3D-gedruckten Roboter

Die Robotik umfasst alle Techniken, die heute die Entwicklung von Robotern und automatischen Maschinen ermöglichen und vereint Kenntnisse in den Bereichen Elektronik, Mechanik und Informatik. Es handelt sich um einen Bereich, der sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt hat und ständig auf der Suche nach Innovationen ist, durch welche eine höhere Geschwindigkeit und Produktivität ermöglicht werden kann. Technologien wie die künstliche Intelligenz oder die additive Fertigung ermöglichen es, in der Forschung neue Wege zu beschreiten und stets intelligentere Roboterlösungen vorzustellen. Der 3D-Druck wird tatsächlich häufig bei der Herstellung von Robotern eingesetzt, sei es in der Prototyping- oder in der Endproduktionsphase, weil so andere Formen entstehen, andere Materialien verwendet und die Funktionalität verbessert werden kann. Deshalb wollen wir Ihnen mit unserer Auswahl 3D-gedruckte Roboter vorstellen: darunter finden sich sowohl humanoide Roboter, Forschungsprojekte und DIY-Roboter – besonders interessant für alle Maker unter Ihnen!

Humanoide Roboter

Poppy

Der humanoide Roboter „Poppy“ wurde vom INRIA Flowers Laboratory in Bordeaux, Frankreich, entwickelt. Poppy ist frei zugänglich und wird von einer Gemeinschaft von Pädagogen, Wissenschaftlern und Künstlern genutzt, welche die Hardware, Software und Webtools für eine Vielzahl von visuellen Programmierungen, Simulationen und Experimenten gemeinsam nutzen. Der Roboter besteht aus 3D-gedruckten Bauteilen aus Polyamid, die ihm eine hohe Wärmebeständigkeit und Abriebfestigkeit verleihen. Mit einer Höhe von 83 cm und einem Gewicht von 3,5 kg enthält Poppy eine Reihe elektronischer Komponenten, darunter einen 4,2-Zoll-Bildschirm und eine HD-Kamera. Der Preis beträgt etwa 9.039 €, wobei auch günstigere Versionen erhältlich sind, darunter der Poppy Torso und der Ergo Jr.

Reachy von Pollen Robotics

Reachy stellt ein Angebot des französischen Unternehmens Pollen Robotics (das auch Pollen entwickelt hat) dar. Das Unternehmen beschreibt Reachy als humanoide Open-Source-Plattform, die mit Python programmiert und im 3D-Druckverfahren hergestellt werden kann. Obwohl der Roboter eigentlich nur aus einem Torso, einem Kopf und Armen besteht, liegt das Hauptaugenmerk dieses Roboters nicht nur auf seiner Ausdruckskraft, sondern auch auf seiner Fähigkeit, mit Menschen zu interagieren und Objekte zu manipulieren. Diese Eigenschaften verdankt der Roboter seiner Manövrierfähigkeit. So ist beispielsweise sein Kopf frei beweglich und er kann über Antennen Emotionen vermitteln. Seine beiden Arme haben ähnliche Abmessungen, Proportionen und Bewegungen wie ein erwachsener menschlicher Arm und können bis zu 500 Gramm heben. Das Beste daran ist, dass der Roboter vollständig anpassbar ist und dank maschinellem Lernen und KI-Fähigkeiten lernt.

Kengoro des JSK Lab in Tokio

Forschern des JSK Lab in Tokio ist es gelungen einen humanoiden Roboter zu entwickeln, der sogar Liegestützen machen kann. Die Fähigkeit sich sportlich zu betätigen ist aber nicht die einzige Besonderheit von Kengoro – auch die 3D-gedruckte Verkleidung aus Metall macht diesen einzigartig. Ein bekanntes Problem von humanoiden Robotern stellt die Überanstrengung der Motoren dar. Damit die entstehende Hitze der insgesamt 108 Motoren besser abgeleitet werden kann, hat sich das Forscherteam für ein effektives Kühlsystem entschieden, das dank SLS 3D-Druck implementiert werden konnte. Mit dem Verfahren war es möglich eine Kühlung im Gehäuse von Kengoro zu integrieren und die Energiedichte des Materials an unterschiedlichen Stellen zu modifizieren. So kann entstehendes Wasser ganz einfach austreten und die Leistung von Kengoro gesteigert werden. Man könnte sogar glauben, der Roboter schwitzt bei seiner sportlichen Verausgabung! 

Boston Dynamics‘ Atlas

Die humanoiden Roboter Atlas von Boston Dynamics haben jüngst mit ihrer Performance beim Durchlaufen eines Parkour für Aufsehen gesorgt und die Internetwelt ins Staunen versetzt. Auch wenn das Video zum viralen Hit wurde, so zielt Boston Dynamics mit der Performance darauf ab, die Grenzen des Möglichen zu testen, um Atlas basierend auf den Extremsituationen weiterzuentwickeln. Das Unternehmen setzt bei der Entwicklung der Atlas Roboter auf 3D-gedruckte Komponenten, so werden beispielsweise die Beine im 3D-Druckverfahren hergestellt, welche die Implementierung von Hydraulikleitungen in die Struktur ermöglicht. Außerdem wurde die additive Fertigung zur Herstellung von maßgeschneiderte Servoventile genutzt. Welche Figur Atlas schließlich im Parkourgelände macht, sehen Sie am besten selbst! 

 

Open Source / DIY Roboter

LittleBots

Das erste Projekt, das Sie zu Hause mit Ihrem eigenen 3D-Drucker erstellen können, ist LittleBots. Dieser Robotik-Bausatz soll als Einführung in die Robotik dienen und gleichzeitig ein originelles Gadget darstellen. Es zeigt alle notwendigen Komponenten der Robotik, der Sensorik, der Entscheidungsfindung und der Artikulation, und das alles in einem einfachen und leicht zu montierenden Bausatz. Interessant ist außerdem, dass der LittleBot komplett in 3D gedruckt wird, so dass er mit nur 3 Schrauben hergestellt werden kann. Das Gerät ist Open-Source und wird von einem Arduino Nano gesteuert, um die Vorteile der weltweiten Gemeinschaft zu nutzen, die es umgibt. Die 3D-Druckdateien für diese Roboter finden Sie auf Thingiverse; den Arduino-Code finden Sie auf der LittleBots-Downloadseite. Worauf warten Sie noch?

Openbot by Intel

Die Forschungseinrichtung Intel Labs hat bei der Entwicklung des so genannten Openbot, einem der Roboter, der unsere Aufmerksamkeit auf sich lenken konnte, den 3D-Druck eingesetzt. Ziel des Projekts war es, ein kleines Elektrofahrzeug zu entwickeln, das als Roboterkörper für Smartphones dienen soll. Deshalb lautet das Motto: „Smartphones zu Robotern machen“. Aus diesem Grund ist das Gerät sowohl mit den umfangreichen Sensorarrays als auch mit den leistungsstarken Rechenfähigkeiten von Mobiltelefonen ausgestattet. Die Experten von Intel sagen, dass sie sich für den 3D-Druck entschieden haben, weil er sehr leicht zugänglich ist und weil die Open-Source-Software eine viel breitere Entwicklung ermöglicht. Mehr darüber, wie Sie Ihren eigenen Openbot erstellen können, erfahren Sie auf der Webseite.

Jimmy

Jimmy ist ein 3D-gedruckter Roboter, der von der Firma 21st Century Robot mit dem Ziel entwickelt wurde, so viele Menschen wie möglich dazu zu ermutigen, ihren eigenen Roboter mit Hilfe des 3D-Drucks zu bauen und zu individualisieren. Jimmy besteht aus maßgefertigten 3D-gedruckten Schalen, die sein humanoides Endoskelett bedecken. Er wird von einem Intel Edison-Mikrocomputer angetrieben und über WiFi auf einem Smartphone, Tablet oder dem PC dank einer speziellen Anwendung gesteuert.

InMoov

Der InMoov-Roboter könnte auch zur Kategorie der humanoiden Roboter gezählt werden. Es handelt sich dabei nämlich um den weltweit ersten menschengroßen 3D-gedruckten Roboter, der 2012 von dem Franzosen Gaël Langevin entwickelt wurde. Jeder Besitzer eines 3D-Druckers kann seinen humanoiden Roboter zu Hause drucken. Alles, was man dafür benötigt, ist eine Druckfläche von 120 x 120 x 120 mm. Die verschiedenen Körperteile können separat gedruckt werden – Arme, Kopf, Hals, Rücken, Schulter usw. Auf der Webseite wird alles ausführlich beschrieben, einschließlich Druck, Montage und Inbetriebnahme des 3D-gedruckten Roboters.

Forschungsprojekte

Mikro-Roboter vom Georgia Institute of Technology

Während die meisten von Menschen entworfenen Roboter relativ groß sind, ist dies nicht immer der Fall. Am Georgia Institute of Technology haben Forscher mikroskopisch kleine 3D-gedruckte Roboter entwickelt. Die so genannten „Mikro-Borsten-Roboter“ sind mit bloßem Auge kaum sichtbar und können durch winzige Vibrationen gesteuert werden. Wie Ameisen arbeiten die mikroskopisch kleinen Roboter in Teams und sind in der Lage, Materialien zu transportieren. Für die Herstellung der Mikro-Bots verwendete das Team der Georgia Tech den Photonic Professional GT 3D-Drucker von Nanoscribe, der auf dem Zwei-Photonen-Polymerisationsverfahren (TPP) basiert. Nach Angaben des Herstellers ermöglicht diese Technologie ein hohes Maß an Präzision und Detailgenauigkeit und eignet sich hervorragend für den Mikrodruck.

Pleurobot

Der 3D-gedruckte Roboter Pleurobot, ahmt einen Salamander nach und wurde von der Ecole Polytechnique de Lausanne in der Schweiz entwickelt. Dieser Amphibienroboter ist für Neurowissenschaftler, Biomechaniker, Funktionsmorphologen und Paläontologen sowie für Robotiker von praktischem Nutzen. So wird Pleurobot beispielsweise Forschungen im Bereich Tetraplegie vorantreiben, weil Forscher mit Hilfe des Roboters bessere Erkenntnisse zur Anatomie und den motorische Fähigkeiten gewinnen können.

Soft robots from UC San Diego Jacobs School of Engineering

An der Jacobs School of Engineering der University of California San Diego arbeiten Ingenieure an einer sogenannten Soft-Robotik, d. h. an der Konstruktion von Robotern aus nachgiebigen Materialien, welche häufig von den Bewegungen lebender Organismen inspiriert werden. Im Rahmen dieser Projekte haben die Forscher 3D-gedruckte, insektenähnliche Roboter entworfen und getestet. Unter Verwendung von FDM sowie Filamenten wie ABS oder PLA wurden die Insekten mit einem Flexoskelett-Verfahren hergestellt und den Komponenten starre Elemente hinzufügt, so dass diese trotzdem ihre Flexibilität behalten. Es ist nicht das einzige Soft-Robotik-Projekt der Schule, das den 3D-Druck nutzt, in Zukunft werden weitere Vorhaben erwartet.

Astro der Roboterhund

Wissenschaftler des Labors für maschinelle Wahrnehmung und kognitive Robotik der Florida Atlantic University (MPCR) haben Astro entwickelt, einen der wenigen vierbeinigen Roboter der Welt. Im Gegensatz zu vielen anderen Robotern hat Astro die Besonderheit, dass er ein Computergehirn in seinem Kopf hat. Sein Kopf, der dem eines Dobermanns ähnelt, wurde in 3D gedruckt. Aber die Ähnlichkeit mit Hunden beschränkt sich nicht nur auf das Äußere. Astro verfügt auch über künstliche Intelligenz und automatisches Lernen, so dass er wie ein Hund lernen kann. Ausgestattet mit Sensoren, Radar und einem Mikrofon reagiert der Roboterhund auf herkömmliche Kommandos wie „Sitz“, „Steh“ und „Leg dich hin“. In naher Zukunft wird Astro der Polizei als Spürhund helfen oder als Assistenzhund für Sehbehinderte eingesetzt werden können.

 

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