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Rolle, Mopps und Wischplatte: Roborock bringt gleich drei neue Topmodelle
von Lorenz Keller
Neue 3D-Drucktechnik verbessert die Steuerung weicher Roboter
10.2.2026
Ein neues 3D-Druckverfahren aus Harvard verankert die Bewegung weicher Roboter direkt im Material. Statt aufwändiger Nachjustierung entsteht die gewünschte Verformung bereits beim Druck.
Stell dir vor, du druckst einen Roboter aus, pumpst Luft hinein und er faltet sich exakt so, wie du es geplant hast: Er biegt sich nach links, greift zu, entrollt sich wie eine Blüte.
Genau das ist einem Team der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) gelungen. Die Forscher haben eine Methode entwickelt, mit der sich weiche Roboter in einem einzigen Druckvorgang herstellen lassen und ihr Bewegungsverhalten bereits im Material verankert ist. Die Studie erschien am 6. Februar 2026 im Fachjournal Advanced Materials.
Das Problem mit weichen Robotern
Weiche Roboter bestehen aus biegsamen, oft bioverträglichen Materialien und gelten als vielversprechende Alternative zu starren Maschinen. Sie können mit empfindlichen Objekten interagieren, sich dem menschlichen Körper anpassen und in engen oder unregelmäßigen Umgebungen operieren, etwa bei minimal-invasiven Operationen. Doch genau die Eigenschaft, die sie so nützlich macht, ist auch ihre größte Herausforderung: ihre Weichheit.
Wer einen weichen Roboter für eine bestimmte Aufgabe bauen will, musste bisher aufwändig Gussformen fertigen, Schicht für Schicht Silikon gießen, pneumatische Kanäle an Oberflächen aufbringen und mehrere Komponenten miteinander verbinden. Das ist zeitintensiv, wenig flexibel und kaum skalierbar. Jede Anpassung am Design erfordert neue Formen, neue Gießdurchläufe und neue Versuche.
Das Ergebnis: Selbst erfahrene Teams brauchen viele Iterationen, bevor ein Soft Robot sich so verhält, wie er soll. Und selbst dann bleibt das Bewegungsverhalten oft schwer vorhersagbar.
Rotation als Schlüssel
Das Harvard-Team löst dieses Problem mit einem Verfahren namens «Rotational Multimaterial 3D Printing» (RM 3DP). Die Idee dahinter ist elegant: Eine einzige Düse gibt zwei Materialien gleichzeitig aus und rotiert dabei während des Druckvorgangs. Diese Rotation steuert, wo welches Material innerhalb des gedruckten Fadens landet.
Quelle: SEAS
Die Forscher drucken Filamente mit einer flexiblen Außenhülle aus Polyurethan und einem inneren Kanal aus Poloxamer, einem Polymer, das auch in Haargel vorkommt. Sobald die äußere Hülle aushärtet, waschen sie das Gel aus dem Inneren heraus. Was bleibt, sind hohle Röhrenstrukturen, also präzise positionierte Kanäle im Inneren des Materials.
Durch genaue Kontrolle von Rotationsgeschwindigkeit, Materialfluss und Düsengeometrie bestimmen die Forscher Lage, Form und Größe jedes einzelnen Innenkanals. Wenn Luft in diese Kanäle gepumpt wird, verformt sich die Struktur in genau der Richtung, die beim Druck einprogrammiert wurde.
Wir verwenden zwei Materialien aus einer einzigen Öffnung, die rotiert werden kann, um die Richtung zu programmieren, in die sich der Roboter beim Aufblasen biegt.
Von der Theorie zum Demonstrationsmodell
Um das Verfahren zu testen, druckte das Team zwei Demonstrationsobjekte: beide in einem einzigen, unterbrechungsfreien Druckpfad, ohne separate Montage.
Das erste ist ein spiralförmiger Aktuator im Blütenmuster: Wenn Luft eingeleitet wird, entrollt er sich wie eine sich öffnende Blume. Das zweite ist ein fünffingriger Handgreifer mit definierten Knöchelgelenken, der sich beim Aufblasen um Objekte wickelt. Beide entstanden in einem kontinuierlichen 3D-gedruckten Pfad, ganz ohne separate Montageschritte.
Die Geometrie ersetzt dabei gewissermaßen den Programmcode. Wer die Form des Kanals verändert, verändert das Bewegungsverhalten des Roboters. Das macht das Verfahren außergewöhnlich flexibel:
Wir haben keine Gussform. Wir drucken die Strukturen, programmieren sie schnell und können die Aktuierung rasch anpassen.
Was das für die Praxis bedeutet
Die Anwendungsmöglichkeiten reichen weit über Labordemonstratoren hinaus. Da die Strukturen aus flexiblen und potenziell bioverträglichen Materialien bestehen, könnte die Technologie in der Chirurgierobotik, bei Assistenzgeräten und in der Mensch-Maschine-Schnittstelle nützlich sein.
In der Medizin lassen sich Instrumente vorstellen, die sich im Körperinneren gezielt entfalten, ganz ohne starre Komponenten, die Gewebe verletzen könnten. In der Produktion könnten Greifer fragile Objekte handhaben, ohne sie zu beschädigen. Und in der Assistenztechnologie könnten weiche Exoskelette oder Orthesen entstehen, die sich dem Körper ihres Trägers dynamisch anpassen.
Ein Verfahren mit Skalierungspotenzial
Was das Verfahren von vielen anderen Ansätzen unterscheidet, ist seine Skalierbarkeit. Die Druckparameter – Rotationsgeschwindigkeit, Flussrate, Düsengeometrie – lassen sich softwareseitig anpassen, ohne dass die Hardware umgebaut werden muss. Ein neues Design erfordert keinen neuen Guss, sondern lediglich neue Druckparameter. Das verkürzt den Entwicklungszyklus erheblich.
Titelbild: @harvardengineering / YouTube
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