Pneumatische Leichtbaustrukturen

Jahr

2010

Idee

Kooperationen im Bionic Learning Network befassen sich mit pneumatischen Leichtbaustrukturen.

Ziel

Mit Blick auf mögliche Einsatzgebiete werden verschiedene Prototypen von pneumatischen Leichtbaustrukturen entwickelt.

Technische Daten

• Lineare Systeme: 6
• 4-Kammer-Rundsystem: 1
• 4-Kammer-Systeme: 5
• 4-Kammer-Baukastensystem: 1
• 3-Kammer-Systeme: 2
• Piezo-Proportionalventile: 12
• Betriebsdruck: 1 bar

Vorgehen

Arbeitsziel war zu lernen, wie mithilfe dreidimensionaler pneumatischer Strukturen mehrachsige Bewegungsmuster generiert werden können. Aufgrund der unterschiedlichen Druckbeaufschlagung der räumlich entgegengesetzten Muskeln stabilisieren sich Systeme ohne mechanische Gelenke von selbst, sodass sich Leichtbaustrukturen mit einem optimalen Gewicht-Kraft-Verhältnis realisieren lassen.

Prototypen

In mehreren Prototypen wurde untersucht, wie unterschiedliche Anordnungen und Formen der pneumatischen Aktoren auf die Bewegungsmuster der Gesamtsysteme wirken. Dafür wurden unter anderem Strukturen mit drei und vier Aktorensträngen umgesetzt und eine überlagerte und versetzte Anordnung der Aktoren überprüft.

Ergebnis

Die Versuchsaufbauten haben gezeigt, dass sich leichte, adaptive und kostengünstige Auslenk- und Greifsysteme generieren lassen, die mithilfe neuer Produktionsverfahren unmittelbar auf den Bedarf der Kunden anpasst werden können.

Material

Pneumatische Leichtbaustrukturen