TU Delft ontwikkelt zachte actuatoren voor 'zachte robotica'

Nieuw ontwikkelde actuatoren bieden mogelijkheden om ‘zachte’ robots te ontwikkelden die op een veilige wijze met tere objecten kunnen omgaan. De goed programmeerbare actuatoren zijn gebouwd door onderzoekers van de TU Delft.

Professor Amir Zadpoor, die het onderzoek heeft begeleid, zegt in het vakblad Materials Horizon: “Robots zijn meestal groot en zwaar. Maar je wilt ook robots hebben die voorzichtig te werk kunnen gaan, bijvoorbeeld als ze met weke delen in het menselijk lichaam omgaan. Het vakgebied dat dit onderwerp bestudeert, zachte robotica, wordt nu snel populairder.”

Volgens de TU Delft zijn de nieuw ontwikkelde actuatoren mogelijk dankzij flexibele metamaterialen. Deze werken op basis van mechanische instabiliteit. Bovendien kunnen deze metamaterialen in het materiaal zelf geprogrammeerd worden. De ontwikkelde zachte actuatoren worden toegepast in een conventionele robotarm voor ‘pick-and-place’ taken.

“De functie zit al in het materiaal zelf”, legt Zadpoor uit. “We moesten het fenomeen van vervorming daarom beter bestuderen. Ooit werd het als het toppunt van slecht ontwerp beschouwd, maar in de afgelopen paar jaar is die eigenschap onder controle gekregen en wordt het gebruikt om mechanische metamaterialen met geavanceerde functies mee te ontwerpen. Zachte robotica in het algemeen en zachte actuatoren in het bijzonder kunnen enorm van zulke designmaterialen profiteren. Of het enorme potentieel van vervorming echt kan worden ingezet hangt ervan af of de grootste beperking van de ontwerpen die tot nu toe zijn gepresenteerd kan worden verholpen: de beperkte programmeerbaarheid ervan. Wij konden hogere vervormingsgradaties berekenen en voorspellen en het materiaal hier vatbaarder voor maken.”