Weiche Roboterhände: Ein neuer Ansatz für flexible Greiftechnologie

LAUSANNE / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Entwicklung von Robotern, die menschliche Bewegungen nachahmen können, hat einen bedeutenden Fortschritt gemacht. Forscher der EPFL haben eine weiche, nachgiebige Roboterhand entwickelt, die in der Lage ist, Objekte mit einer bemerkenswerten Flexibilität zu greifen, ohne auf präzise Umgebungsdaten angewiesen zu sein.

Die Fähigkeit, Objekte zu greifen, ist für Roboter eine der größten Herausforderungen. Während herkömmliche Roboterhände auf starre Strukturen und präzise Steuerung angewiesen sind, verfolgt die neue Entwicklung der EPFL einen anderen Ansatz. Die ADAPT-Hand, eine weiche Roboterhand, nutzt die mechanische Intelligenz von Silikonhaut, Federn und biegsamen Gelenken, um sich selbstständig an verschiedene Objekte anzupassen. Diese Fähigkeit zur Selbstorganisation ermöglicht es der Hand, 24 verschiedene Objekte mit einer Erfolgsquote von 93 % zu greifen, indem sie lediglich vier programmierte Bewegungen verwendet.

Im Gegensatz zu traditionellen Robotern, die eine genaue Kontrolle erfordern, setzt die ADAPT-Hand auf verteilte mechanische Intelligenz, um die Anpassungsfähigkeit menschlicher Hände zu imitieren. Diese innovative Technologie könnte die Art und Weise, wie Roboter in menschlichen Umgebungen eingesetzt werden, revolutionieren. Die Forscher planen nun, Sensoren und Künstliche Intelligenz zu integrieren, um die Vorteile der Nachgiebigkeit mit Echtzeit-Feedback zu kombinieren.

Die ADAPT-Hand, die im CREATE Lab der EPFL entwickelt wurde, zeigt, wie viel ein Roboter allein durch Nachgiebigkeit erreichen kann. Die Hand besteht aus einfachen, aber effektiven Materialien: Silikonstreifen, die um ein mechanisches Handgelenk und Finger gewickelt sind, sowie federbelastete Gelenke, die mit einem biegsamen Roboterarm kombiniert werden. Diese strategisch verteilte Nachgiebigkeit ermöglicht es der Hand, eine Vielzahl von Objekten mit selbstorganisierten Griffen zu greifen, die automatisch entstehen, anstatt programmiert zu werden.

Die Forschungsergebnisse, die in Nature Communications Engineering veröffentlicht wurden, zeigen, dass die ADAPT-Hand mit nur 12 Motoren im Handgelenk für ihre 20 Gelenke auskommt. Der Rest der mechanischen Steuerung erfolgt durch Federn, die steifer oder lockerer gemacht werden können, um die Nachgiebigkeit der Hand zu optimieren, sowie durch die Silikonhaut, die hinzugefügt oder entfernt werden kann.

Die Forscher betonen, dass das Ziel der ADAPT-Studie nicht unbedingt darin bestand, eine Roboterhand zu schaffen, die wie eine menschliche Hand greifen kann, sondern zu zeigen, wie viel ein Roboter allein durch Nachgiebigkeit erreichen kann. Jetzt, da dies systematisch demonstriert wurde, baut das EPFL-Team auf dem Potenzial der Nachgiebigkeit auf, indem es Elemente der geschlossenen Regelung in die ADAPT-Hand reintegriert, einschließlich sensorischer Rückmeldungen über die Hinzufügung von Drucksensoren zur Silikonhaut und Künstlicher Intelligenz.

Diese synergetische Herangehensweise könnte zu Robotern führen, die die Robustheit der Nachgiebigkeit gegenüber Unsicherheiten mit der Präzision der geschlossenen Regelung kombinieren. Eine bessere Verständnis der Vorteile von nachgiebigen Robotern könnte die Integration von Robotersystemen in hochgradig unvorhersehbare Umgebungen oder in für Menschen konzipierte Umgebungen erheblich verbessern.

Unseren KI-Morning-Newsletter «Der KI News Espresso» mit den besten KI-News des letzten Tages gratis per eMail - ohne Werbung: Hier kostenlos eintragen!