Vielleicht haben die langjährigsten Kommentatoren argumentiert, warum Roboter nimmt unsere Jobs nicht an In Zukunft werden sie niemals diese menschliche Note haben und es wird ihnen immer an dieser menschlichen Qualität mangeln, die nur wir besitzen können.
Um dieses Argument auszuräumen, haben die Ingenieure der Michigan State University MSU eine neue humanoide Hand entworfen und entwickelt, die Objekte ähnlich wie wir halten kann.
VERBINDUNG: EINE MENSCHLICHE ROBOTERHAND IST IN DER LAGE, DEN WÜRFEL DES RUBIK ZU LÖSEN
Ein neuartiges humanoides Roboterhanddesign
Roboter, die in industriellen Umgebungen eingesetzt werden, müssen häufig wiederholt Objekte erfassen und manipulieren. In der Regel tun dies die Maschinen mit a Robotergreifer auch als Endeffektor bekannt. Aktuelle weit verbreitete Modelle zeigen nicht annähernd die Geschicklichkeit einer menschlichen Hand, dies könnte sich jedoch bald ändern.
„Das neuartige humanoide Handdesign ist ein flexibler Soft-Hard-Hybrid-Greifer. Er kann eine größere Greifkraft erzeugen als eine herkömmliche reine weiche Hand und gleichzeitig stabiler für eine genaue Manipulation sein als andere Gegenstücke, die für schwerere Objekte verwendet werden“, so der Hauptautor ChangyongCao, Direktor des Labors für weiche Maschinen und Elektronik an der MSU, sagte in a Pressemitteilung .
Cao und sein Team beobachteten mehrere Interaktionen zwischen Mensch und Umwelt, bevor sie ihr Roboterhandmodell entwarfen, darunter Obsternte und empfindliche medizinische Versorgung. Sie präsentierten ihre Forschungsergebnisse in einem Artikel mit dem Titel „Weiche humanoide Hände mit großer Greifkraft, die durch flexible hybride pneumatische Aktuatoren ermöglicht werden," veröffentlicht in Soft Robotics .
Ein Vorteil gegenüber Soft-Hand-Greifern
Im Allgemeinen Soft-Hand-Greifer die heutzutage bei vielen Robotern verwendet werden, weisen mehrere Nachteile auf: Sie können scharfe Oberflächen, eine schwache Greifkraft für den Umgang mit schweren Lasten und eine schlechte Stabilität aufweisen. Das MSU-Forschungsteam identifizierte Prozesse, bei denen die meisten dieser Greifsysteme nicht für Prozesse geeignet sind, die a erfordernsichere aber feste Interaktion mit einem zerbrechlichen Objekt.
Das Team erklärte, dass der Prototyp die Fähigkeiten eines reaktionsschnellen, schnellen und leichten Greifers demonstriert, der in der Lage ist, viele verschiedene Aufgaben zu bewältigen, für die normalerweise verschiedene Arten von Greifsystemen erforderlich sind.
Jeder Finger der humanoiden Hand des Prototyps besteht aus einem flexiblen pneumatischen Hybridaktuator FHPA, der Druckluft verwendet, damit sich jeder Finger unabhängig bewegen kann.
Das Beste aus beiden Welten
"Herkömmliche starre Greifer für industrielle Anwendungen bestehen im Allgemeinen aus einfachen, aber zuverlässigen starren Strukturen, die bei der Erzeugung großer Kräfte, hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit helfen", sagte Cao. "Die vorgeschlagene weiche humanoide Hand hat eine ausgezeichnete Anpassungsfähigkeit und Kompatibilität beim Greifen von Komplexen gezeigt-förmige und zerbrechliche Gegenstände bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer hohen Steifigkeit, um starke Klemmkräfte zum Heben schwerer Lasten auszuüben. "
Die FHPA, aus der die Roboterfinger bestehen, besteht sowohl aus harten als auch aus weichen Komponenten. Diese sind um einen Strukturrahmen herum aufgebaut, der aus einer Kombination von betätigten Luftblasen und einem knochenartigen Federkern besteht, sagen die Forscher.
„Sie kombinieren die Vorteile der Verformbarkeit, Anpassungsfähigkeit und Nachgiebigkeit von weichen Greifern, während die große Ausgangskraft beibehalten wird, die von der Steifigkeit des Stellantriebs herrührt“, erklärt Cao.
Reale Anwendungen und zukünftige Anwendungsfälle
Die Forscher glauben, dass sich der Prototyp in realen Szenarien und Situationen als nützlich erweisen könnte, wie z. B. medizinische Versorgung, automatisierte Verpackung, Obsternte, Rehabilitation und sogar Operation .
Wie geht es weiter mit dem Team der Michigan State University? Cao und seine Kollegen hoffen, diese neue Arbeit mit Caos anderen jüngsten Arbeiten zu sogenannten „intelligenten“ Greifern zu kombinieren, die intelligente Sensoren in das Greifmaterial integrierendie Möglichkeit, ihre humanoide Roboterhand mit Modellen mit weichen Armen zu kombinieren, die es der Maschine ermöglichen würden, menschliche Handlungen genauer nachzuahmen.
In Zukunft werden wir vielleicht sehen Roboter die uns nicht nur überdenken, sondern auch alltägliche Aufgaben erledigen Geschicklichkeit und Geschicklichkeit der Berührung, von der wir vorher dachten, dass nur Menschen sie aufbringen könnten.