Dielektrische Elastomeraktoren für unidirektionale Bewegungen

Moderne Robotik erfordert Antriebe, die nicht nur leistungsstark, sondern auch flexibel und energieeffizient sind. Während klassische Elektromotoren und Getriebesysteme in industriellen Anwendungen aufgrund ihrer hohen Präzision und Reproduzierbarkeit dominieren, stoßen sie bei der Entwicklung biologisch inspirierter Roboter, die in unbekannten Umgebungen agieren, an ihre Grenzen.
Dielektrische Elastomeraktoren (DEA) bieten hier eine vielversprechende Alternative: Sie sind leicht, anpassungsfähig und vereinen Aktorik, Sensorik und Steuerung in einem System. Durch ihre hohe Dehnbarkeit und direkte elektrische Ansteuerung ermöglichen sie natürliche, weiche Bewegungen und eröffnen neue Möglichkeiten für sichere und effiziente Robotersysteme.
Um das volle Potenzial dieser Technologie auszuschöpfen, sind gezielte Optimierungen in der Gestaltung der Aktoren erforderlich. Besonders uniaxiale Aktorkonzepte eignen sich als vielseitige Antriebskomponenten, da sie eine gezielte Kraftentfaltung bei hoher Effizienz ermöglichen.
Dieser Band der „Dresdner Beiträge zur Sensorik“ untersucht neue Ansätze zur Herstellung und Modellierung solcher Sensor-Aktor-Strukturen – unabhängig vom verwendeten dielektrischen Material – und zeigt Wege auf, wie ihre Leistungsfähigkeit gesteigert und ihre Integration in robotische Systeme verbessert werden kann.