HANGZHOU / LONDON (IT BOLTWISE) – Forscher haben eine neue Generation von Soft-Sensoren entwickelt, die humanoiden Robotern eine bisher unerreichte Fingerfertigkeit verleihen. Diese Innovation ermöglicht es Robotern, komplexe Aufgaben wie das Bedienen einer Computermaus oder das Spielen eines Klaviers mit menschlicher Präzision auszuführen. Die Technologie basiert auf einem hybriden Handdesign, das sowohl starre als auch flexible Elemente kombiniert, um eine präzise Wahrnehmung der Fingerbewegungen zu ermöglichen.
Die Entwicklung humanoider Roboter hat in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte gemacht, insbesondere im Bereich der Greiftechniken. Doch während Roboter mittlerweile schwere Lasten heben können, scheitern sie oft an feinmotorischen Aufgaben wie dem Klicken einer Computermaus oder dem Spielen eines Klavierstücks. Der Grund dafür liegt in der fehlenden Propriozeption, also der Fähigkeit, die Position und Bewegung der eigenen Finger im Raum wahrzunehmen.
Ein Forscherteam aus China hat nun eine Lösung für dieses Problem gefunden. Sie entwickelten eine sogenannte ‘rigid-soft’ Hybridhand, die mit omnidirektionalen Biegesensoren ausgestattet ist. Diese Sensoren ermöglichen es der Roboterhand, ihre eigene Neigung und Drehung zu ‘fühlen’, was ihr erlaubt, komplexe Aufgaben mit menschlicher Präzision auszuführen. Die Hand verfügt über 18 aktive Gelenke, die die Bewegungsfreiheit einer menschlichen Hand nachahmen.
Die Sensoren arbeiten mit optischen Fasern aus PMMA und trichromatischen LEDs in den Farben Rot, Grün und Blau. Durch die Messung der Lichtabschwächung beim Biegen der Fasern kann der Roboter zwischen dem Beugen eines Fingers (Neigung) und der seitlichen Bewegung (Drehung) unterscheiden. Diese Entkopplung der Bewegungen ermöglicht eine Messgenauigkeit von nur ±2,13°.
Die Stabilität und Präzision der neuen Roboterhand wurde in drei anspruchsvollen Aufgaben demonstriert: dem Spielen des Klaviers, dem Bedienen einer Maus und dem Schneiden mit einer Schere. Diese Aufgaben erfordern eine subtile Koordination, die bisher nur menschlichen Händen vorbehalten war. Die Forscher betonen, dass die eigentliche Innovation nicht nur in den neuen Sensoren liegt, sondern in der Fähigkeit der Roboterhand, eine menschliche Bewegungswahrnehmung zu simulieren.
Diese Technologie könnte weitreichende Auswirkungen auf die Entwicklung humanoider Roboter haben, insbesondere in Bereichen, in denen Präzision und Feinmotorik entscheidend sind. Dazu gehören der Einsatz in der Industrie, in der Rehabilitation oder in der Dienstleistungsbranche. Die Fähigkeit, komplexe Bewegungen präzise wahrzunehmen und auszuführen, könnte humanoide Roboter in diesen Bereichen deutlich leistungsfähiger machen.
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