Berührungssensoren
Roboterhand packt auch im Dunkeln sicher zu
von
Wolfgang
Kempkens, pte - 02.05.2023
Foto: Columbia University ROAM Lab
Eine neue Roboterhand orientiert sich im Dunkeln laut ihren Entwicklern von der Columbia University ausschließlich mit Berührungssensoren, ohne elektronische Augen zu benötigen. Zeitnahe Einsatzgebiete sind die Logistik und die Montage in Fabrikhallen.
Die geschickteste Roboterhand der Welt haben Forscher an der Ingenieursschule der Columbia University entwickelt. Ähnlich wie eine menschliche Hand orientiert sie sich, wenn sie etwas greifen oder manipulieren will, an dem, was sie fühlt. Auf diese Weise kann sie auch im Dunkeln arbeiten. Dazu haben die Entwickler einen fortschrittlichen Tastsinn mit motorischen Lernalgorithmen kombiniert. "Wir glauben, dass dieses Maß an Geschicklichkeit völlig neue Anwendungen für die Robotermanipulation in der realen Welt eröffnen wird", sagt Informatiker Matei Ciocarlie.
Training mit maschinellem Lernen
Ciocarlies Doktorand Gagan Khandate hat die Hand entwickelt, die fünf Finger und 15 Gelenke besitzt und sich unabhängig voneinander bewegen können. Jeder Finger verfügt zudem über Berührungssensoren. Das Drehen von Gegenständen in der Luft, ohne diese fallenzulassen, hat die Hand mittels "Deep Reinforcement Learning" trainiert. Die Infos zum Festhalten und Drehen des Objekts haben ausschließlich die Berührungssensoren geliefert. Elektronische Augen standen der Hand nicht zur Verfügung. Khandate hatte zuvor die nötigen Bewegungen manuell per Computersimulation optimiert und dann auf die Steuerung der Roboterhand übertragen.
"Wenn wir der Roboterhand zusätzlich visuelle Infos zur Verfügung stellen, wird sie noch geschickter werden. Eines Tages wird sie so gut sein wie eine menschliche Hand", glaubt Ciocarlie. Die Geschicklichkeit der Roboterhand haben die Forscher anhand einer spiegelnden Kugel und eines L-förmigen Objekts demonstriert, die die fünf Finger rotieren lassen mussten. Dabei sollten die Objekte immer sicher gehalten werden. Dies ist eine sehr schwierige Aufgabe, da zwei oder drei Finger ständig neu positioniert werden müssen, während die anderen das Objekt vor dem Absturz bewahren.
Lösung für Lieferkettenprobleme
Roboter, die mit dieser Hand ausgestattet sind, könnten in naher Zukunft in der Logistik eingesetzt werden und dazu beitragen, Probleme in den Lieferketten zu lösen, die die Unternehmen in den vergangenen Jahren geplagt haben, meint Ciocarlie abschließend. Auch in Fabriken könnten sie bei der Montage im wahrsten Sinne des Wortes Hand anlegen.
