Projekt
Projektbeschreibung
Im livMatS Demonstrator Projekt werden drei verschiedene Ansätze für den Bau von Demonstratoren verfolgt, die in der Lage sein sollen, selbstständig simple Entscheidungen zu treffen. Ich entwickle Reiz-Reaktionssysteme, die solche Entscheidungsprozesse auf Materialebene ermöglichen. Da das die schnelle Entwicklung von Prototypen mit komplexen Geometrien erfordert, entwickle ich aktuell einen 3D-Drucker, der bis zu acht Materialarten gleichzeitig verarbeiten kann.
Projektergebnis
In meiner Arbeit habe ich einen werkzeugwechselnden Multi-Material 3D-Drucker konstruiert und für die Erforschung von Komponenten für die pneumatische Softrobotik genutzt. Ein besonderer Fokus lag hierbei neben luftgetriebenen Aktuatoren auf elektronikfreien Logikbausteinen. Diese sind in der Lage auf pneumatischer Basis binäre Signale zu schalten und die Funktion elektrischer Logikgatter nachzuahmen. Auf Grundlage dieser Bausteine haben wir im Rahmen meiner Arbeit eine Reihe elektronikfreier, nachgiebiger Maschinen umgesetzt, was ihr Potential für livMatS und die weitere Entwicklung 3D-gedruckter Softrobotik unterstreicht.
Erstbetreuer und Dissertation
Prof. Dr. Thomas Speck
Stefan Conrad hat seine Dissertation im September 2023 erfolgreich verteidigt.
Dissertation: 3D-gedruckte Aktuatoren und Material-eingebettete Logik für die Anwendung in der pneumatischen Softrobotik
Nächster Schritt
Dr. Stefan Conrad arbeitet als Postdoktorand in dem Projekt DELIVER von der Carl Zeiss Stiftung. Er erforscht die datengestützte Entwicklung von nachhaltigen lebenden Materialien.
Publikationen in livMatS
- Multi-material FDM 3D Printed Arm with Integrated Pneumatic Actuator*
Conrad, S., Speck, T., Tauber, F. (2022). Multi-material FDM 3D Printed Arm with Integrated Pneumatic Actuator. In: Hunt, A., et al. (eds.), Biomimetic and Biohybrid Systems. Living Machines 2022. Lecture Notes in Computer Science (pp. 27–31), vol 13548. Springer, Cham. doi: 10.1007/978-3-031-20470-8_3
- Tool changing 3D printer for rapid prototyping of advanced soft robotic elements*
Conrad, S., Speck, T., & Tauber, F. (2021). Tool changing 3D printer for rapid prototyping of advanced soft robotic elements. Bioinspiration & Biomimetics. doi: 10.1088/1748-3190/ac095a
- Multi-material 3D-printer for rapid prototyping of bioinspired soft robotic elements*
Conrad, S., Speck, T., & Tauber, F. (2020). Multi-material 3D-printer for rapid prototyping of bioinspired soft robotic elements. In Biomimetic and Biohybrid Systems. Living Machines 2020, 46 – 54. Lecture Notes in Computer Science LNAI 12413. Springer International Publishing, Cham. doi: 10.1007/978-3-030-64313-3_6
* Funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) under Germany's Excellence Strategy – EXC-2193/1 – 390951807