{"id":64226,"date":"2025-07-24T15:00:47","date_gmt":"2025-07-24T13:00:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=64226"},"modified":"2025-07-24T14:14:14","modified_gmt":"2025-07-24T12:14:14","slug":"epfl-elefantenroboter-240720251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/epfl-elefantenroboter-240720251\/","title":{"rendered":"EPFL entwickelt Elefantenroboter aus dem 3D-Drucker"},"content":{"rendered":"

Forschende der \u00c9cole polytechnique f\u00e9d\u00e9rale de Lausanne (EPFL) in der Schweiz haben eine erstaunlich vielseitige und zugleich leichte Robotik\u2011Technologie vorgestellt: einen Elefantenroboter aus dem 3D-Drucker<\/a>. Das 3D\u2011druckbare \u201elattice<\/a>\u201c (Gitter\u2011)Ger\u00fcst besteht zwar nur aus einfachem Schaumstoff, kann aber gezielt so programmiert werden, dass es sowohl weiche als auch feste Gewebe simuliert \u2013 von einem flexiblen R\u00fcssel bis zu starren Gelenken wie H\u00fcfte oder Knie. Und der Name ist Programm \u2013 der s\u00fc\u00dfe Elefantenroboter kann u.a. Blumen mit seinem R\u00fcssel aufheben, bewegt sich wie ein echter Elefant und sieht dazu einfach niedlich aus.<\/p>\n

Das Geheimnis des Roboters liegt in den sogenannten Zellen \u2013 winzigen Einheiten eines Gitters, die in Form und Lage variabel sind. Die EPFL\u2011Forschende haben zwei Grundmodelle genutzt, body-centered cubic (BCC) und den X\u2011cube. Durch stufenloses Mischen dieser Strukturen und zus\u00e4tzliches Rotieren oder Versetzen einzelner Zellen entsteht ein nahezu unendliches Spektrum mechanischer Eigenschaften. Ein Gitterw\u00fcrfel mit vier Zellen liefert rund 4\u202fMillionen Konfigurationen, bei f\u00fcnf Zellen w\u00e4chst die Zahl auf \u00fcber 75\u202fMillionen. \u201eDieser Ansatz erm\u00f6glicht die kontinuierliche r\u00e4umliche Verschmelzung von Steifigkeitsprofilen und erlaubt eine unendliche Bandbreite an verschmolzenen Einheitszellen. Er eignet sich besonders gut f\u00fcr die Nachbildung der Struktur von Muskelorganen wie beispielsweise einem Elefantenr\u00fcssel<\/em>\u201c, so der Doktorand Benhui Dai \u00fcber das Projekt.<\/p>\n

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Der R\u00fcssel des Elefantenroboters kann u.a. eine Blume greifen<\/p><\/div>\n

Das Zwischenspiel aus flexiblen und starren Druckteilen<\/h2>\n

Mithilfe dieser Flexibilit\u00e4t konnten die Robotiker einen mechanisch vielf\u00e4ltigen Elefantenroboter bauen. So bestehen bestimmte Segmente des R\u00fcssels aus Spiral\u2011, Dreh\u2011 und Biegesektionen, die weiche, flie\u00dfende Bewegungen erm\u00f6glichen, w\u00e4hrend andere Teile bewusst steifer gestaltet sind \u2013 ganz wie Knochen oder Sehnen. Besonders in der Medizintechnik<\/a> ist solch eine Technologie von gro\u00dfem Nutzen, z.B. in der Herstellung von Prothesen. Mehrere Gelenktypen wurden nachgebildet: gleitende Ebenen (\u00e4hnlich Fu\u00dfwurzelknochen), uniaxiale Biegungen wie im Knie und komplexe, biaxiale Bewegungen wie bei Zehengelenken.<\/p>

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Die Forschenden um Josie Hughes im CREATE Labor der EPFL betonen, dass dieses Verfahren eine neue Klasse mechanisch adaptiver Roboter erm\u00f6glicht. Die Kombination aus geringem Gewicht und variabler Steifigkeit macht es ideal f\u00fcr k\u00fcnftige mobile Systeme \u2013 etwa f\u00fcr Amphibien\u2011Robo\u2011Projekte, in denen Beweglichkeit in fluiden Umgebungen entscheidend ist. So Hughes: \u201e\u00c4hnlich wie bei einer Bienenwabe kann das Verh\u00e4ltnis von Festigkeit zu Gewicht des Gitters sehr hoch sein, was sehr leichte und effiziente Roboter erm\u00f6glicht. Die offene Schaumstruktur eignet sich gut f\u00fcr Bewegungen in Fl\u00fcssigkeiten und bietet sogar die M\u00f6glichkeit, andere Materialien wie Sensoren in die Struktur zu integrieren, um den Schaumstoffen zus\u00e4tzliche Intelligenz zu verleihen.<\/em>\u201c<\/p>\n

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Durch die spezielle Drucktechnologie ist es dem Roboter m\u00f6glich, komplexe Bewegungen nachzuahmen<\/p><\/div>\n

Ganz nah am echten Modell<\/h2>\n

Der Roboter zeigt beeindruckende F\u00e4higkeiten: Sein weicher R\u00fcssel kann greifen, verdrehen, biegen, w\u00e4hrend die starren Beine Stabilit\u00e4t verleihen und kr\u00e4ftige Bewegungen erlauben. Obwohl bislang keine direkt praktischen Eins\u00e4tze genannt wurden, d\u00fcrfte die Ver\u00f6ffentlichung in Science Advances<\/em> viele Anwendungsfelder inspirieren: von weichen Greifarmen in der Medizin bis zu Roboterplattformen, die sich an wechselnde Lasten oder Umgebungen anpassen.<\/p>\n

Die EPFL\u2011Forschung markiert damit einen wichtigen Schritt in Richtung bioinspirierter Robotik, bei der nicht nur Form, sondern auch mechanische Funktion durch Struktur\u2011Design bestimmt wird. Ein einziger Schaumstoff kann so zu einem adaptiven, muskel\u2011knochen\u2011\u00e4hnlichen System werden \u2013 und somit dem lebenden Vorbild auf beeindruckende Weise n\u00e4her kommen. Mehr Informationen finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n