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CoMiRo - Collective and Microrobotics

Jasmine Schwarmroboter
Jasmine Roboter
Mikroroboter der CoMiRo
Mikroroboter
robots
SYMBRION und REPLICATOR

Mikrosystemtechnik, Nano- und Biotechnik werden als Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts bezeichnet. In den stark wachsenden Forschungsaktivitäten auf all diesen Gebieten arbeitet man in unterschiedlicher Weise daran, die Welt im Mikrometer- und Nanometerbereich zu erschließen. Die Mikrorobotik bildet die Schnittstelle zwischen diesen Technologien und der klassischen Robotik. Sie bietet damit eine Möglichkeit, in die Mikrowelt einzugreifen.


Die Collective and Micro Robotics (CoMiRo) Gruppe am IPR beschäftigt sich seit über einer Dekade mit der Regelung und Steuerung sowie dem Hardwareentwurf von Mikrorobotern. Dabei wurde die Miniaturisierung von ca. einem Kubikdezimeter (MiniMan-I – VI) über Zuckerwürfelgröße (MiCRoN) bis hin zu einem Roboter mit bis zu 3 mm x 3 mm x 3 mm (I-SWARM) in EU-Projekten unter der Leitung der CoMiRo vorangetrieben (siehe Abbildung).


Die entwickelten Roboter sind jeweils mit unterschiedlichen Arten von Manipulatoren und Sensoren ausgestattet, die eine Manipulation angepasst an ihren Arbeitsbereich ermöglichen. Hierbei kommen Manipulatoren wie einfache Greifer, basierend auf piezoelektrischen Effekten, sowie Mikropipetten für die Handhabung von Flüssigkeiten und biologischen Objekten (Zellen), als auch Rasterkraftmikroskope (MiCRoN) zur Analyse und Manipulation von Objekten zur Anwendung.


Seit dem I-SWARM Projekt beschäftigt sich die Gruppe verstärkt mit der Simulation, Steuerung und Entwicklung von Schwarm- bzw. kollektiven Robotern. Dies führte zu den aktuellen Projekten im Bereich der rekonfigurierbaren Schwarmroboter dem Symbrion und Replicator. Hierbei werden von der CoMiRo Gruppe die Entwicklung der Hardware (Mechanik), Software (Steuerung, verteilte Middleware, Betriebssystem) und verteilten Simulation abgedeckt.