Morphing durch Druck-Änderung in Pneus?

[Manf]

Die Beispiele sind mir nur gerade über den Weg gelaufen.
Kann man das Gemeinsame und die Unterschiede irgenwie elegant mit Stichwörtern beschreiben und weitere Beispiele ergänzen?
Druckänderung ist noch nicht so treffend, morphing ist vielleicht schon ganz gut, shape shifting heißt es beim ersten, Pneus ist vielleicht etwas abstrakt oder zu allgemein für den Rüssel.

http://www.youtube.com/watch?
http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:1G_U-f6imh9lKM:http://www.pocobor.com/blog/wp-content/uploads/images/header/BlobBot.jpg

http://www.youtube.com/watch?v=SKJybDb1dz0
http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:jaXjDLyVViCFHM:http://images.gizmag.com/gallery_lrg/festo-15.jpg

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=q-gHLYIWrrs#!
http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:Dk5gJNrGog0XoM:http://hackadaycom.files.wordpress.com/2010/10/coffee-robot-gripper.jpg?w=470&h=317%20
In principle, any particulate material that can jam will do and early prototypes involved rice, couscous and ground-up tires. Coffee was chosen because it is light and also jams well. Although sand was found to jam better than coffee, it was prohibitively heavy.

[ranke]

Hallo Manf,

Druckänderung ist tatsächlich wenig treffend, Volumenänderung wäre eher richtig, aber da kommt noch mehr dazu.
Der Saugrüssel im zweiten Video lebt von der Volumenänderung, die konstruktiv hauptsächlich in eine Längenänderung umgesetzt wird. Die Krümmung kommt dann durch die Verbindung dreier Wellschläuche bei unterschiedlicher Länge, zusammen mit deren Biegsamkeit. Das erinnert ein bisschen an ein Thermobimetall, allerdings mit einem zusätzlichen Freiheitsgrad. Die Längenänderung könnte z.B. auch durch Seilzüge vorgenommen werden (das war meine ursprüngliche Idee, als ich das Video gesehen habe, aber die Festo-Leute machen ja alles gerne mit Druckluft).

Beim dritten Video wird es noch komplexer, hier geht darum die Verformbarkeit einer Membran zu steuern. Die Membran ist dazu einseitig mit einem Medium beaufschlagt, dessen Fließverhalten verändert werden kann. Ähnliche Effekte könnte man erwarten, wenn man statt der Luft eine Flüssigkeit verwendet oder indem man eine Flüssigkeit gefrieren lässt oder z.B. mit Eisenpulver in Öl, dessen Fließverhalten man dann magnetisch schalten kann, vielleicht könnte man auch eine thixotrope Flüssigkeit verwenden. Bei den letzten Beispielen wäre dann auch keine Volumenändrung mehr beteiligt.

Zwei Gemeinsamkeiten, die dem maschinenbaulich vorgebildeten (verbildeten) Konstrukteur immer etwas suspekt sind: es handelt sich um wenig steife und dadurch schlecht definierbare Geometrien und die Bewegungen erfolgen nicht über fest definierte Gelenke, sondern durch die Formbarkeit der verwendeten Bauteile.

Beim ersten Video geht der Link nicht, kannst Du das nochmal editieren? Es hat mich jetzt neugierig gemacht.

[Manf]

Hallo ranke,

vielen Dank für die ausführliche Stellungnahme.
Er erste Link ist natürlich verunglückt und ich musste ihn erst selbst wieder suchen.
Es gibt die Verbindung zwischen der ersten und der dritten Konfiguration über die Herkunft irobot.com.
http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-software/irobot-soft-morphing-blob-chembot
http://www.pocobor.com/blog/?p=1315
iRobot's Soft Morphing Blob 'Bot Takes Its First Steps
http://www.youtube.com/watch?v=SbqHERKdlK8
http://i4.ytimg.com/vi/SbqHERKdlK8/default.jpg
Das muss man sich wohl ein paar Mal anhören. Soft Morphing Blob wird gemeinsam mit cells of jamming granular medium vorgestellt.
Dieser soft morphing blob besteht aus einer zellulären Haut mit jammable medium. Werden einzelne Zellen gelöst und der innere Körper, der mit inkompressibler Flüssigkeit gefüllt ist zusätzlich mit Luft aufgeblasen, dann kann man die Formänderung gezielt vornehmen.

Hier gibt es etwas in der Art unter dem Schlagwort WSL whole skin locomotion.
http://www.youtube.com/watch?v=k5DKeDECcA4
http://www.romela.org/main/WSL:_Whole_Skin_Locomotion
http://i4.ytimg.com/vi/k5DKeDECcA4/default.jpg

Blob ist in der Aktion ähnlich wie Soft morphing blob. Er hieße ohne diese Analogie sicher auch nicht blob sondern eher “klick“ oder wenigstens “plong“.
http://www.youtube.com/watch?v=DlqcrPhpoXE
http://i1.ytimg.com/vi/DlqcrPhpoXE/default.jpg

Hier werden “klassische“ pneumatische Muskeln eingesetzt:
YouTube - Sushi Robot and Patisserie Robot DigInfo
http://www.youtube.com/watch?v=fBcfpeiM-lg
http://i3.ytimg.com/vi/fBcfpeiM-lg/default.jpg
YouTube - Okayama University's Artificial Muscle
http://www.youtube.com/watch?v=6xZK2PeMWrE&feature=more_related
http://i3.ytimg.com/vi/6xZK2PeMWrE/default.jpg

Hier wird mit einem ähnlichen Prinzip gefährlicher Unsinn gemacht.
Drunk guy ejected up to the ceiling - Airbag test
http://www.youtube.com/watch?v=APsaCeIkWV0
http://i2.ytimg.com/vi/APsaCeIkWV0/default.jpg