Roboter-Shape-Shifting-Greifer nimmt alles auf

Eine scheinbar einfache Aufgabe für Menschen - das Aufnehmen von Objekten verschiedener Formen - kann für Roboter ziemlich komplex sein. Eine neue Form-Shift-Technologie könnte das bald ändern.

Ein neuer Robotergreifer besteht aus einem Beutel, der mit Kaffeesatz oder anderem Kornmaterial gefüllt ist. Anfangs ist die Tasche weich und formbar und kann sich jedem Objekt anpassen. Sobald der Greifer an Ort und Stelle ist, saugt eine angeschlossene Vakuumpumpe die gesamte Luft aus dem Beutel an, festigt seinen Griff und ermöglicht es einem Benutzer, das Objekt aufzunehmen.

Wenn Luft in den Beutel zurückfließen kann, erweicht der Greifer und das Objekt wird freigegeben.

"Die gemahlenen Kaffeebohnen sind wie viele kleine Zahnräder", sagt Co-Autor Hod Lipson, Maschinenbauingenieur an der Universität von Chicago, in einer Erklärung. "Wenn sie nicht zusammengedrückt werden, können sie übereinander rollen und fließen . Wenn sie nur ein wenig zusammen gedrückt werden, greifen die Zähne ineinander und sie werden fest. "

Auf der Suche nach dem richtigen Material für ihren Greifer experimentierten die Forscher mit allem, von Reis über Couscous bis hin zu Reifen. Es wurde gefunden, dass Kaffeebohnen die richtige Kombination von geringem Gewicht und guter Verzahnungsfähigkeit bereitstellen.

Bisher haben die Forscher einen golfballgroßen Greifer hergestellt, der mit Kaffeesatz gefüllt ist, und ihre Fähigkeit gezeigt, eine Vielzahl von kleinen Objekten aufzunehmen, einschließlich M & Ms, Flaschenverschlüssen und Schaumohrstöpseln.

Die Größe des Geräts kann abhängig von seiner Verwendung vergrößert oder verkleinert werden. "Man könnte ein Auto mit so etwas hochheben, wenn man einen ausreichend großen Greifer hätte", sagte Eric Brown, Forscher an der Universität von Chicago und einer der Autoren der Studie.

Zu den möglichen Anwendungen für diesen Universalgreifer gehören Armprothesen, Such- und Rettungsroboter und Roboter, die nach Minen oder improvisierten Sprengkörpern suchen, so Brown gegenüber TechNewsDaily.

Üblicherweise sind Roboter-Sportklauengeräte dazu gedacht, Menschenhand zu imitieren. "Das Schwierige dabei ist, dass Sie viele Gelenke und Gelenke in der menschlichen Hand haben", sagte Brown.

"Als Menschen haben wir gelernt, all diese Gelenke sehr gut zu kontrollieren", sagte Brown. "Vom Standpunkt der Robotik aus betrachtet, sind das viele Objekte, die man steuern muss. Man braucht also viele Sensoren und einen Computer."

Dieser einfachere Ansatz wurde durch eine von der Defense Advanced Research Projects Agency finanzierte Forschung erreicht. Forscher der University of Chicago, der Cornell University und der iRobot Corp. wurden aufgefordert, Roboter aus weichen Materialien zu entwickeln.

Brown und seine Kollegen stellen ihre Entwicklung online in der heutigen Ausgabe (25. Oktober) der Proceedings der National Academy of Sciences vor.

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