3D-gedruckte Roboterhand kann Objekte mit nur einem Griff identifizieren

Das Team baute einen Roboterfinger mit einem starren Skelett, umgeben von einer weichen Außenschicht. Mehrere hochauflösende Sensoren unter der transparenten “Haut” sind in die Außenschicht integriert. Diese Sensoren ermöglichen eine kontinuierliche Abtastung über die gesamte Länge des Fingers und erfassen gleichzeitig zahlreiche Daten über viele Teile eines Objekts.

Die Roboterhand mit drei Fingern kann schwere Objekte wie eine Bohrmaschine greifen und biegsame Gegenstände wie leere Plastikwasserflaschen sicher halten, ohne sie zu zerdrücken. Sie könnte besonders nützlich für Pflegeroboter sein, die zu Hause mit älteren Menschen interagieren.

“Es ist sehr wichtig, dass jede Hand sowohl weiche als auch starre Elemente hat, aber auch, dass sie in der Lage ist, einen großen Bereich abzutasten, vor allem, wenn wir sehr komplizierte Manipulationsaufgaben durchführen wollen, wie es unsere eigenen Hände tun können. Unser Ziel bei dieser Arbeit war es, all die Dinge, die unsere menschlichen Hände so gut machen, in einem Roboterfinger zu vereinen, der Aufgaben übernehmen kann, die andere Roboterfinger derzeit nicht bewältigen können”, sagt Sandra Liu, Studentin im Fachbereich Maschinenbau und Mitautorin eines Forschungsberichts über den Roboterfinger.

Die Forscher*innen verwendeten ein starres, 3D-gedrucktes Endoskelett, das in einer Form gelegt und mit einer transparenten Silikonhaut umhüllt wurde. Jeder Finger enthält ein Paar detaillierter Berührungssensoren, die sogenannten GelSight-Sensoren. Diese Sensoren, bestehend aus einer Kamera und drei farbigen LEDs, sind unter der transparenten Haut eingebettet und erfassen visuelle Informationen über die Form eines Objekts.

Zukünftige Verbesserungen könnten die Haltbarkeit der Silikonhaut und die Funktionsweise des Daumens betreffen, um eine breitere Palette von Aufgaben zu ermöglichen.

“Wir haben zwar viele Sensoren in den Fingern, aber vielleicht würde eine zusätzliche Handfläche mit Sensoren helfen, taktile Unterscheidungen noch besser zu machen”, sagt Liu.