Die Ingenieure von Stanford haben einen elektronischen Handschuh entwickelt, der Robotern einen fast menschlichen Tastsinn bietet. Die neue Erfindung verwendet Sensoren, die so fortschrittlich sind, dass eine Roboterhand Objekte handhaben kann, die so empfindlich wie eine Beere sind, ohne sie zu zerquetschen.
Nachahmung der menschlichen Haut
„Diese Technologie versetzt uns auf den Weg, Robotern eines Tages die Art von Erfassungsmöglichkeiten zu bieten, die in der menschlichen Haut zu finden sind“, Chemieingenieur und Projektleiter. Zhenan Bao sagte. Und dies geschieht, indem buchstäblich die Art und Weise nachgeahmt wird, wie Schichten menschlicher Haut in echten Händen zusammenarbeiten.
Um dies zu erreichen, basierten Bao und ihr Team den Mechanismus für ihre Arbeit auf dem Spinosum, einer holprigen Unterschicht menschlicher Haut, die mit der äußeren Schicht zusammenarbeitet, um sie zu erkennen. Druck, Hitze und andere Berührungsreize. Einer der Bereiche, auf die sich die Forscher speziell konzentrierten, sind die Strukturen, die es der menschlichen Haut ermöglichen, die Scherkraft zu erfassen.
Es ist diese einzigartige Fähigkeit, die es dem Menschen ermöglicht, Dinge fest genug zu halten, um sie nicht fallen zu lassen, aber sanft genug, um sie nicht zu zerstören. Inspiriert davon entwickelte das Team Sensoren aus drei entscheidenden flexiblen Schichten, die aus elektrisch aktiven oberen und unteren Abschnitten bestehenergänzt durch einen Gummiisolator in der Mitte.
Anschließend haben sie diese Sensoren auf einen Gummihandschuh gelegt, der auf eine Roboterhand passt, wodurch Roboterfinger erzeugt werden. Diese Finger drücken die oberen Elektroden der oberen Schichten, erhöhen die gespeicherte Energie und nutzen dabei die Hügel und Täler des BodensSchicht, die genau wie das Spinosum holprig ist, um die Intensität und Richtung des Drucks auf bestimmte Punkte abzubilden.
Bisher haben Bao und ihr Team die handschuhtragende Roboterhand erfolgreich so programmiert, dass sie eine Beere sanft und sicher berührt sowie einen Pingpongball bewegt. In beiden Fällen konnten die Sensoren die entsprechende Scherkraft zum Greifen und Handhaben erfassendie Gegenstände, ohne sie zu beschädigen oder fallen zu lassen.
Die Forscher hoffen nun, die Sensoren eines Tages direkt in eine spezielle hautähnliche Abdeckung für Roboter einbetten zu können.
Objekte erkennen
Zukünftige Anwendungen sind nahezu unbegrenzt und reichen von der Herstellung bis zum Gesundheitswesen. Mit dieser Technologie könnten Roboter eines Tages alles tun, vom Heben und Ablegen von Eiern auf einem Förderband bis hin zur Unterstützung bei komplexen Operationen, die eine präzise und gleichmäßige Berührung erfordern.
Laut Bao wäre das ultimative Ziel jedoch die Schaffung von Sensoren, die die Objekte, mit denen sie umgehen, tatsächlich erkennen können. “Wir können eine Roboterhand so programmieren, dass sie eine Himbeere berührt, ohne sie zu zerdrücken, aber wir sind weit davon entfernt, sie berühren zu könnenund erkennen Sie, dass es sich um Himbeere handelt, und ermöglichen Sie dem Roboter, sie aufzunehmen “, sagte sie.
Die Papier war veröffentlicht diese Woche in Wissenschaftsrobotik.
Via : Stanford