Die meisten herkömmlichen Roboter bestehen aus starren Verbindungselementen, Metallgelenken und Elektromotoren. Dadurch arbeiten sie präzise und kraftvoll, eignen sich jedoch nicht immer für den direkten Kontakt mit Menschen, empfindlichen Produkten oder instabilen Umgebungen. Die Soft Robotics verfolgt einen anderen Ansatz. Solche Maschinen nutzen flexible Strukturen, die sich biegen, dehnen, verdrehen oder zusammendrücken können, wenn sie auf ein Hindernis treffen. Im Jahr 2026 unterstützen weiche Roboter bereits die Rehabilitation nach Schlaganfällen, handhaben Obst und andere empfindliche Waren, führen experimentelle medizinische Instrumente und bewegen sich durch schmale Hohlräume unter eingestürzten Gebäudeteilen. Zwar bestehen weiterhin erhebliche Herausforderungen bei Haltbarkeit, Energieversorgung, Sensorik und Steuerung, doch praktische Produkte und im Einsatz erprobte Prototypen zeigen bereits, wo flexible Maschinen Vorteile bieten, die mit starren Konstruktionen nur schwer zu erreichen sind.

Was einen Roboter weich macht und warum das wichtig ist

Ein weicher Roboter muss nicht vollständig aus nachgiebigen Materialien bestehen. Manche Maschinen werden überwiegend aus Silikon, Gummi, Textilien oder anderen flexiblen Werkstoffen gefertigt. Andere kombinieren eine verformbare Außenstruktur mit starren Motoren, Kabeln, Pumpen, Sensoren oder elektronischen Bauteilen. Entscheidend ist, dass sich der aktive Teil des Roboters deutlich verformen kann, anstatt sich ausschließlich über festgelegte mechanische Gelenke zu bewegen. Diese Nachgiebigkeit ermöglicht es einem Greifer, sich um einen unregelmäßig geformten Gegenstand zu legen, einem tragbaren Hilfssystem, den Bewegungen eines Beines zu folgen, oder einem mobilen Roboter, sich durch eine Öffnung zu zwängen, die schmaler als sein normaler Körper ist.

Bei der Entwicklung kommen häufig Elastomere, Silikonkautschuk, gestrickte Textilien, flexible Kunststoffe und bei experimentellen Geräten auch Hydrogele oder Materialien mit magnetischen Partikeln zum Einsatz. Die Bewegung kann durch das Einpumpen von Luft in innere Kammern, das Ziehen eingebetteter Seilzüge, die Zirkulation von Flüssigkeit, das Anlegen eines elektrischen Feldes oder die Steuerung mit einem externen Magneten erzeugt werden. Diese Verfahren funktionieren ähnlich wie vereinfachte künstliche Muskeln. Wird beispielsweise eine Seite einer Silikonkammer aufgeblasen, dehnt sie sich stärker als die andere und die Struktur krümmt sich. Mehrere getrennt steuerbare Kammern ermöglichen anschließend Greif-, Kriech- oder Drehbewegungen.

Der wichtigste Vorteil liegt nicht allein in der Weichheit, sondern in der Fähigkeit, sich physisch an unvorhersehbare Bedingungen anzupassen. Ein starrer Greifer benötigt normalerweise genaue Informationen über Position, Größe und Form eines Gegenstands. Ein nachgiebiger Greifer kann kleinere Abweichungen ausgleichen, indem er seine Form an das Objekt anpasst. Dasselbe Prinzip hilft medizinischen Geräten, den Konturen des Körpers zu folgen, und ermöglicht Rettungsrobotern, sich um Trümmerteile herumzubewegen. Weiche Materialien können zudem die bei einem Kontakt entstehenden Kräfte verringern. Dennoch ist ein solcher Roboter nicht automatisch sicher. Harte innere Bauteile, zu hoher Druck, Steuerungsfehler oder Materialschäden können weiterhin Risiken verursachen.

Wie weiche Roboter sich bewegen, ihre Umgebung erfassen und sich anpassen

Pneumatische Antriebe gehören weiterhin zu den am häufigsten eingesetzten Lösungen, da luftgefüllte Kammern relativ leicht sind und große Bewegungen erzeugen können. Ein Kompressor oder eine Pumpe leitet Luft in ausgewählte Bereiche des Roboters, wodurch diese sich verlängern, verkürzen oder krümmen. Pneumatische Systeme eignen sich besonders für Greifer, tragbare Unterstützungssysteme und aufblasbare mobile Roboter. Pumpen, Ventile und Schläuche können jedoch zusätzliches Gewicht verursachen und die Mobilität einschränken. Hydraulische Systeme verwenden Flüssigkeit statt Luft und können höhere Kräfte erzeugen. Bei seilzugbetriebenen Geräten befindet sich der Motor außerhalb des flexiblen Bauteils, während dünne Zugseile die Bewegung übertragen.

Die Erfassung von Bewegungen ist bei einer weichen Struktur schwieriger als bei einer starren Maschine. Ein herkömmlicher Roboter kann den Winkel jedes Gelenks messen, während sich ein weicher Arm nahezu an jeder Stelle seines Körpers krümmen kann. Deshalb integrieren Forschende dehnbare elektrische Leiterbahnen, Drucksensoren, optische Fasern oder kleine Bewegungssensoren direkt in flexible Materialien. Kameras können die Form des Roboters zusätzlich von außen verfolgen. Solche Systeme helfen festzustellen, ob ein Greifer ein Objekt sicher aufgenommen hat, ob sich ein Exosuit im richtigen Rhythmus mit seinem Träger bewegt oder ob ein Rettungsroboter ein Hindernis erfolgreich umgangen hat.

Die Steuerung bleibt im Jahr 2026 eine der größten Herausforderungen dieses Fachgebiets. Flexible Materialien können sich anders verhalten, wenn sie wärmer werden, altern oder wiederholt belastet werden. Zwei scheinbar identische Silikonbauteile müssen sich nicht exakt gleich biegen, und die Reaktion eines Roboters kann sich nach Tausenden Bewegungszyklen verändern. Computermodelle und Verfahren des maschinellen Lernens können einen Teil dieser Unterschiede ausgleichen. Viele praktische Systeme vermeiden jedoch unnötige Komplexität und werden für eine klar definierte Aufgabe entwickelt, beispielsweise zur Unterstützung des Sprunggelenks beim Gehen oder zum Greifen von Lebensmitteln innerhalb eines bestimmten Größenbereichs. Dieser auf einzelne Aufgaben ausgerichtete Ansatz ist derzeit zuverlässiger als der Versuch, eine einzige hochflexible Maschine für jede denkbare Tätigkeit zu bauen.

Soft Robotics in Medizin und Rehabilitation

Die Medizin ist ein naheliegendes Einsatzgebiet für weiche Robotik, da der menschliche Körper aus gekrümmten Oberflächen, empfindlichem Gewebe und Gelenken besteht, die sich nur selten entlang einer einzigen festen Achse bewegen. Ein flexibles medizinisches Gerät kann Druck auf eine größere Fläche verteilen und sich dem Körper des Patienten genauer anpassen als ein starrer Rahmen. Zu den aktuellen Anwendungen gehören Rehabilitationskleidung, unterstützende Handschuhe, flexible Katheter, steuerbare Endoskope und experimentelle Instrumente zum Halten von Gewebe bei minimalinvasiven Eingriffen. Einige dieser Systeme werden bereits klinisch eingesetzt, während viele andere noch Laborprototypen sind und weitere Prüfungen benötigen.

Ein bekanntes kommerzielles Beispiel ist der ReStore Exo-Suit, den Lifeward für die betreute Rehabilitation nach Schlaganfällen anbietet. Das leichte Gerät nutzt textile Befestigungen, Sensoren und seilzugbetriebene Unterstützung, um die Bewegung des Sprunggelenks beim Gehen zu fördern. Es unterstützt sowohl die Dorsalflexion, bei der der vordere Teil des Fußes angehoben wird, als auch die Plantarflexion, die zur Vorwärtsbewegung beiträgt. Die US-amerikanische Arzneimittelbehörde FDA genehmigte das System 2019 für den Einsatz in Rehabilitationseinrichtungen. Auch 2026 gehört es weiterhin zum Produktsortiment von Lifeward. Es wird von ausgebildeten Therapeuten bedient und ist nicht als unbeaufsichtigte persönliche Mobilitätshilfe vorgesehen.

Flexible chirurgische Instrumente bilden einen weiteren wichtigen Entwicklungsbereich, sind jedoch noch weniger ausgereift. Weiche oder besonders nachgiebige Katheter könnten sich durch verzweigte Blutgefäße, Atemwege oder Körperkanäle führen lassen und dabei weniger Kraft auf das umliegende Gewebe ausüben. Forschende arbeiten außerdem an magnetischer Steuerung, mit der medizinisches Personal ein Instrument bewegen kann, ohne einen herkömmlichen Motor an dessen Spitze anzubringen. Eine 2026 veröffentlichte Forschungsarbeit beschrieb einen modularen magnetischen weichen Katheter mit einem Außendurchmesser von 1,47 Millimetern, der Lenkbarkeit mit mehreren möglichen Funktionen verbinden soll. Solche Entwicklungen zeigen den technischen Fortschritt, dürfen aber nicht mit Geräten verwechselt werden, die bereits für die routinemäßige Behandlung zugelassen sind.

Von tragbarer Unterstützung bis zur minimalinvasiven Behandlung

Tragbare weiche Roboter sollen Bewegungen unterstützen, ohne den Nutzer in einen schweren mechanischen Rahmen einzuschließen. Textile Gurte können Kräfte auf Hüfte, Knie, Sprunggelenke, Schultern oder Rücken übertragen, während sich die meisten Gelenke weiterhin natürlich bewegen. In der Rehabilitation erkennen Sensoren die jeweilige Phase des Gangzyklus und das Gerät gibt zu einem ausgewählten Zeitpunkt Unterstützung. Dadurch können Therapeuten ein intensiveres und gleichmäßigeres Training durchführen. Ähnliche Forschungsprojekte beschäftigen sich mit Kleidungsstücken für Menschen mit Parkinson, Systemen zur Rückenunterstützung am Arbeitsplatz und Handschuhen, die nach neurologischen Erkrankungen beim Üben von Handbewegungen helfen.

Im Körperinneren kann Flexibilität das Führen eines Instruments durch enge oder gekrümmte Bereiche erleichtern. Weiche Spitzen können sich um Gewebe herumbewegen, statt es mit Kraft zur Seite zu drücken. Nachgiebige Greifer könnten glatte Organe halten, ohne den konzentrierten Druck harter Greifbacken einzusetzen. Diese Vorteile bringen jedoch hohe technische Anforderungen mit sich. Medizinische Instrumente müssen auch bei Kontakt mit Körperflüssigkeiten, Temperaturschwankungen und wiederholter Sterilisation zuverlässig funktionieren. Zudem müssen sie aus geeigneten biokompatiblen Materialien bestehen und dem medizinischen Personal klare Informationen über ihre Position sowie über die auf das Gewebe ausgeübten Kräfte liefern.

Die klinische Einführung hängt nicht allein von erfolgreichen Laborversuchen ab. Hersteller müssen nachweisen, dass ein Gerät gleichbleibend gefertigt, ordnungsgemäß gereinigt oder sterilisiert und von medizinischem Personal sicher bedient werden kann. Studien müssen zeigen, ob es die Behandlungsergebnisse tatsächlich verbessert und nicht nur, dass es sich bewegen kann. Auch Wartung, Schulung und Kosten spielen eine Rolle, da Krankenhäuser Geräte benötigen, die sich in bestehende Abläufe integrieren lassen. Deshalb sind klar ausgerichtete Produkte wie Rehabilitationsanzüge weiter entwickelt als autonome weiche Operationsroboter. Letztere bleiben 2026 ein langfristiges Forschungsziel und gehören noch nicht zur üblichen Ausstattung von Operationssälen.

Fertigung und Rettungseinsätze: Praktische Anwendungen außerhalb des Gesundheitswesens

Die Fertigung bietet einige der deutlichsten kommerziellen Einsatzmöglichkeiten für weiche Roboterkomponenten. Unternehmen aus der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie verarbeiten häufig Gegenstände, die sich in ihrer Form unterscheiden oder durch herkömmliche Metallgreifer beschädigt werden können. Flexible Finger passen sich an Obst, Backwaren, verpackte Produkte und unregelmäßig geformte Behälter an, ohne dass für jeden Gegenstand ein eigenes starres Werkzeug erforderlich ist. Bei korrekter Einstellung können sie außerdem Druckstellen oder Beschädigungen an der Oberfläche reduzieren. Diese Eigenschaften sind besonders auf Produktionslinien nützlich, auf denen natürliche Größenunterschiede auftreten oder mehrere Produkttypen mit demselben System verarbeitet werden.

Aktuelle Industrieprodukte zeigen, dass weiche Greiftechnik längst nicht mehr auf Forschungslabore beschränkt ist. Festo ergänzte sein kommerzielles Sortiment um den hygienischen adaptiven Softgreifer HPSX, der Ende 2025 für empfindliche und unregelmäßig geformte Produkte in der Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikindustrie vorgestellt wurde. OnRobot bietet ebenfalls weiterhin einen lebensmitteltauglichen Soft Gripper mit austauschbaren Greifelementen aus geformtem Silikon an. Solche Werkzeuge werden normalerweise an herkömmlichen Industrie- oder kollaborativen Roboterarmen montiert. Der Arm übernimmt die genaue Positionierung, während das flexible Endstück die notwendige Anpassung an das jeweilige Produkt ermöglicht.

Weiche Komponenten können außerdem eine engere Zusammenarbeit zwischen Beschäftigten und automatisierten Maschinen unterstützen. Eine sorgfältige Risikobewertung bleibt dennoch unverzichtbar. Ein flexibler Arm oder Greifer kann bei einer Berührung geringere Verletzungen verursachen als ein schwerer starrer Mechanismus. Die vollständige Maschine kann jedoch weiterhin einen leistungsstarken Roboterarm, bewegte Lasten oder harte Befestigungsteile enthalten. Unternehmen müssen zudem Produktionsgeschwindigkeit, Tragfähigkeit, Reinigungsverfahren und Materialverschleiß berücksichtigen. Ein Greifer, der Erdbeeren zuverlässig aufnimmt, ist nicht automatisch für scharfkantige Metallteile oder schwere Kartons geeignet. Erfolgreiche Anwendungen stimmen daher Material, Greifverfahren und Arbeitsumgebung genau aufeinander ab.

Die Hindernisse zwischen vielversprechenden Prototypen und dem regelmäßigen Einsatz

Such- und Rettungseinsätze verdeutlichen einen weiteren Vorteil flexibler Konstruktionen. Nach einem Erdbeben, einer Explosion oder einem Gebäudeeinsturz benötigen Einsatzkräfte möglicherweise Informationen aus Bereichen, die für Menschen, Radroboter oder Kettenfahrzeuge zu eng oder zu instabil sind. SPROUT, entwickelt vom MIT Lincoln Laboratory und der University of Notre Dame, ist ein aktuelles Beispiel. Die Soft Pathfinding Robotic Observation Unit nutzt einen mit Luft gefüllten Schlauch, der sich von seiner Spitze aus verlängert. Dadurch kann sich das Gerät durch schmale Zwischenräume bewegen, ohne seinen gesamten Körper über Trümmer ziehen zu müssen. Eine Kamera und Bewegungssensoren liefern Einsatzkräften Informationen und helfen dabei, Wege unter den Trümmern zu kartieren.

Wachsende Roboter können Kurven folgen und unregelmäßige Wege passieren, während sie vergleichsweise wenig Kraft auf instabile Bauteile ausüben. Künftig könnten sie Mikrofone, Wärmesensoren, Gasdetektoren oder Kommunikationsleitungen transportieren, um verschüttete Personen zu lokalisieren und Gefahren einzuschätzen. Reale Katastrophengebiete sind jedoch wesentlich anspruchsvoller als kontrollierte Testumgebungen. Glasscherben, heiße Oberflächen, Wasser, Staub und scharfkantiger Beton können flexible Materialien durchstechen oder Kameras verdecken. Rettungsgeräte müssen außerdem schnell transportiert, unter Zeitdruck aufgebaut und von Teams eingesetzt werden können, die nicht stundenlang ein experimentelles System neu kalibrieren können.

Die weitere Entwicklung der Soft Robotics wird von Fortschritten bei Haltbarkeit, Energieversorgung, Sensorik und gleichbleibender Fertigungsqualität abhängen. Flexible Antriebe erzeugen häufig weniger Kraft oder reagieren langsamer als Elektromotoren vergleichbarer Größe. Pumpen und externe Steuerungseinheiten können zudem die Vorteile eines leichten Körpers verringern. Materialien können sich dauerhaft dehnen, undicht werden oder nach längerer Nutzung unterschiedlich reagieren. Im Jahr 2026 besteht der realistischste Weg daher nicht darin, starre Roboter vollständig zu ersetzen. Wahrscheinlicher ist die Entwicklung hybrider Maschinen, die präzise konventionelle Technik mit flexiblen Bauteilen verbinden, wenn Anpassungsfähigkeit, schonender Kontakt oder die Bewegung durch enge Räume einen klar messbaren praktischen Vorteil bietet.