Material?

[axam]

@ i_make_it
Danke für die Tipps
Das mit den Kohlenstoff-Nanotubs war mir bereits bekannt, und habe es auch bereits ins Auge gefasst, ist allerdings vorerst natürlich noch Zukunftsmusik.
Nitinol werde ich mir auf jeden Fall mal ansehen.
Das mit dem Cosplay ist übrigens auch ein guter Tipp, in die Richtung habe ich noch gar nicht gedacht (obwohl durchaus interrese für diesen Bereich vorhanden ist).
Auch das mit "Luftpolster und Zugdrähte" ist ein interessanter Ansatz.

Deine Vermutung mit der Lykaner Verwandlung geht durchaus bereits in die richtige Richtung, ist aber nur die halbe Wahrheit, darum bin ich ja auch hier gelandet, und nicht in einem CosplayForum.

Im ersten Moment mag es womöglich ein wenig verrückt klingen, aber dennoch ist das Ganze nicht unbedingt aus der Luft gegriffen.
Also - Meine Theorie lautet:
Die Entwicklung im Bereich KI, Robotik und 3D-Druck befindet sich derzeit erst ganz am Anfang, vergleichbar mit den Computern in den 70ern.
Nun, wenn ich mit meiner Vermutung recht habe und KI, Robotik so wie 3D-Druck nicht bloß eine vorübergehende Modeerscheinung darstellt, dann sollte sich in den nächsten 10 bis 15 Jahren noch einiges in den Bereichen bewegen.

Mit etwas Glück wird es schon in 5 bis 10 Jahren unter anderem möglich sein menschenähnliche Roboter (Androiden) als Pflege- & Haushaltsroboter zu erschwinglichen Preisen zu kaufen (zB um €10.000,-).
Sollte dies der Fall sein, dann könnte man so einen Roboter auch ausschlachten und das ganze in eine beliebige andere Hülle stecken (sofern diese groß genug ist).

Daher versuche ich derzeit (zumindest theoretisch, also mit einem entsprechenden 3D-Programm) so eine Hülle zu konstruieren.
Nun könnte man natürlich auch (Cosplay läst grüßen) verschiedene Hüllen konstruieren - Mensch, Deamon, Lykaner, Catgirl, ... und diese dann beliebig wechseln, aber wäre es da dann nicht irgend wie von Vorteil, wenn es dafür nur eine "Hülle" bräuchte die ihre Form "beliebig" ändern kann.

Wie gesagt, das Ganze ist vorerst nur ein Gedankenspiel, aber ich bin davon überzeugt, dass in ein paar Jahren entsprechende Roboter verfügbar sind, und selbst wenn 3D-Drucker die gewünschten "Hüllen" nicht herstellen können, mit den passenden Konstruktionsplänen kann man sich so eine "Hülle" dann gewiss irgend wo, irgend wie fertigen lassen - und das ganze dann noch zu kombinieren, kann ja dann nun wirklich nicht mehr die große Schwierigkeit sein.

Edit1:
Und was die Luftpolster betrifft - Bei der Haut habe ich schon mal in so eine Richtung gedacht, das alleine würde jedoch nicht ausreichen, aber eventuell in Verbindung mit "Nitinol-Knochen". Allerdings als Füllung denke ich da eher an Wasser oder ÖL, anstelle von Luft - andererseits ist Wasser schwerer als Luft, aber eventuell ein Hehliumkern als Ausgleich für eine wassergefüllte Aussenhaut und Wasserdruckkontrolle über Aufnahme/Ausscheidung.

Edit2:
Nitinol scheint ungeeignet.

[Manf]

Unter Parametern änderbare Festigkeit, hier mit dem Parameter Druck, Luftdruck in der Silikonhülle:
Beispiel Kaffeepulver:
https://www.youtube.com/watch?v=0d4f8fEysf8

Optimierung von Materialien für diesen Zweck:
https://av.tib.eu/media/18038

[axam]

@Manf
Viel, Viel Dank. Das war mir neu - Master class with Heinrich Jaeger etwa bei/ab 0:35 - muss ich unbedingt mal genauer darüber nachdenken / in meine Konstruktion integrieren.

[Manf]

Das sieht im Moment noch mehr aus wie der Fußball selbst, noch nicht so sehr wie ein Fußball-Spieler, der ja dann auch als Roboter realisiert werden soll.

[axam]

ganz ohne Frage, aber bei etwa 0:35 sieht man unter anderem ein Lösung mit mehreren Kammern - die dann ja auch genutzt werden, damit sich die Füße bewegen.
Eventuell lässt sich ja auf diese Weise etwas machen.

Ein "Knochengerüst" aus "Kornsäcken" darüber eine "Haut" gefüllt mit Wasser.
"Man lässt das Wasser ab, bläst die Kornsäcke auf" - schon lässt sich das ganze Verformen, dann "saugt man die Luft wieder ab und füllt das Wasser nach"
Keine Ahnung ob es am Ende dann wirklich irgend wie so funktioniert, womöglich finde ich ja auch eine noch viel bessere Lösung, aber es ist zumindest ein Ansatz, und zumindest Wert, daß man mal darüber nach denkt.

Und falls alle Stricke reißen gibt es ja immer noch die Lösung mit der Masterhülle - also eine Art Standart-Basis-Hülle die darüber eine Außen-Hülle trägt, und in der Lage ist diese Außen-Hülle nach belieben zu wechseln, ähnlich wie wir unsre Kleidung wechseln. (Dies wäre dann Plan C, aber ich habe ja noch ein paar Jahre - und womöglich hat dann ein anderer das Problem für mich gelöst, und ich brauche mir nur noch das fertige Produkt kaufen, was im Grunde ja immer noch Plan A wäre.)

[i_make_it]

Der Vortrag ist sehr interessant und erste Anwendungen bei Industrierobotern gibt es ja bereits, Aber bei mobilen, autonomen Robotern sehe ich da ziemlich schwarz.
Es wird Luft bzw. Unterdruck (Fluide) als Energie genutzt.
Ein Problem mit dem sich Roboterentwickler seit dem aller ersten Industrieroboter (Unimate 1961) herumschlagen.
Pneumatik, Hydraulik, Unterdruck sind die "teuersten" (ineffektivsten) Energieformen die der Mensch nutzt.
Wo es nur geht versucht man diese zu vermeiden. Nicht zuletzt dadurch haben elektrische Antriebe seit den 1960er Jahren so eine rasante Entwicklung durchgemacht. Während der Wirkungsgrad in der Fluidteschnik fast nicht gestiegen ist.
Bei stationären Systemen gewinnt man etwas, wenn man z.B. bei Pneumatik eine einzige große Druckluftanlage anstelle viele kleine für eine ganze Fabrik baut.
Bei Hydraulik werden dann Öl/Wasser oder Öl/Wasser/Luft Zwichenkreis Wärmetauscher für die Rückkühlung des Öls genutzt.
Bei Unterdruck Systemen versucht man das zu evakuierende Volumen möglichst klein zu halten (Formgebung von Saugern) bei gleichzeitig möglichst großer Fläche (Kraft = Druck * Fläche). Denn man hat ja maximal ein Bar Druckunterschied zur Verfügung.
Wenn man die Entwicklung des Wirkungsgrades bei Unterdrucksystemen in den letzten 70 Jahren betrachte, sehe ich auf Basis dieser Technik, in den nächsten 10 Jahren noch keine polimorphen, mobilen, autonomen Roboter, deren Energiequelle länger als ein paar Minuten (bis 20-30 Minuten) hält und schnell zu laden ist.
Eventuell kann mann mit Brennstoffzellen und schnell wechselbaren, vorgeladenen Kraftstofftanks das Problem umschiffen.
Das beschränkt die Roboter allerdings auf eine Umgebung in der ein entsprechend flächendeckendes Netz von Ladestationen vorhanden ist.
Vergleicht man das mit der bereits eingeführten Technologie der Elektoautos, stellt man fest, daß das aber genau der Punkt ist an dem es hakt.

Als alleinigen Ansatz sollte man sich da nicht drauf verlassen.
Allerdings kann ich momentan auch keinen alternativen Ansatz vorschlagen.

Bei den Polymeren gibt es die elektrisch leitfähigen, aber der Temperaturverlauf für die Zustände starr und elastisch ist zum einen von der Spanne zu groß (mehrere zig °) und auch von der Lage ungüstig. Starr = Temperaturversprödung kurz oberhalb 0°C, elastisch = 15-30°C, plastisch ab ca. 60°C (Wobei es das nicht bei ein und dem selben Kunststoff gibt).
Für Interaktionen mit dem Menschen müsste der Wechsel zwichen Starr und elastisch etwa bei 37°C stattfinden und elektrisch sollte eine Roboterhaut isoliert sein (Bei Amalgam Zahnfüllungen werden bereits kleinste Spannungen vom Menschen im Mund als Geschmack wahrgenommen).

[axam]

Wenn man, so wie du es beschreibst, den Unterdruck permanent erzeugen müsste, dann ist das ganze natürlich Uninteressant. Das selbe gilt auch bei Strom. Formstabilität müsste natürlich steht's der Normalzustand sein. Erst wenn etwas hinzugefügt wird darf das ganze Verformbar sein.

Zitat: "Starr = Temperaturversprödung kurz oberhalb 0°C, elastisch = 15-30°C, plastisch ab ca. 60°C"
Das ist nicht ganz was ich meinte. Ich dachte eher an zwei Materialien, ein hartes Material für die Knochen / das Gerüst, darüber ein elastisches/weiches Material.
Im Idelfall haben dann beide Materialien gemeinsam - läst man zB. Strom durch das Material fließen, oder erwärmt man es auf 120°C, oder bläst man Luft hinein, oder ..., dann läst es sich "beliebig" verformen. Kehren die beiden Materialien in ihren Betriebszustand zurück (etwa 36-37°C, "0V", 1-0,9bar Innendruck, etc.) dann behält das Material die geänderte Form.

So zumindest wären die Eigenschaften eines geeigneten Materials. Im nächsten Schritt müsste man sich dann natürlich überlegen, wie man gezielt eine gewünschte Verformung herbeiführen könnte.

Im Idealfall - der Roboter soll Brotschneiden, darum formt sich seine Hand zu einer Wellenschliffklinge. Als nächstes gilt es Fleisch zu schneiden - der Wellenschliff ist weg. Zum umrühren wird dann aus der Klinge ein Kochlöffel - und wenn plötzlich das Kind weinend mit aufgeschlagenem Knie die Tür herein gerannt kommt, wird es mit einer warmen, weichen Hand getröstet.
Diese Formen hat der Roboter bereits "Gespeichert" und er kann sie bei Bedarf beliebig aktivieren.

Keine Frage, es gibt bereits ein Brotmesser, ein Fleischmesser, einen Kochlöffel den der Roboter mit seiner Hand benutzen könnte, so wie eine Mutter die ihr Kind trösten kann, aber immerhin sind dies ein paar "sinnvolle" Anwendungsbeispiele für einen Polymorphen Roboter, abseits des Nutzens für einen Hobby-"YouTuber", der auf Roboter als Schauspieler angewiesen ist.

Und - Nein, ich mache das ganze nicht um damit irgend wann Geld zu verdienen, ich will im Grunde nur meinen autonomen polymorphen Roboter, egal ob ich ihn nun irgend wann, irgend wo kaufen kann, oder ob ich ihn am Ende dann doch selber bauen muß.

Edit1:
Übrigens was die Sache mit den Körnen betrift, da erscheinen mir Oktaederstümpfe die idealle Wahl zu sein.
Wie bei Würfeln läßt sich damit der Raum lückenloß Ausfüllen, aber anders als bei Würfeln "verzahnen" sich die Oktaederstümpfe dabei ineinander. Bläst man den "Luftbalon", in dem sich die Oktaederstümpfe befinden, ein wenig auf, fliegen die Oktaederstümpfe wild durcheinander und man kann sie ganz nach bedarf neu anordnen. Entfernt man dann die Hohlräume zwischen den Oktaederstümpfen wieder, müsste das ganze eigentlich Formstabil sein.
Und für eine weiche, glatte Oberfläche könnte, wie schon gesagt, eine Wasser- oder Öl-gefüllte Ausenhaut sorgen, die sich optimal den unebene Konturen der Oberfläche aus Oktaederstümpfen anpast und gleichzeitig jeden Kontakt von außen abfedert.
Werde das ganze dann mal bei Gelegenheit in einer 3D-Simulation ausprobieren.