{"id":3314,"date":"2017-05-23T11:26:09","date_gmt":"2017-05-23T09:26:09","guid":{"rendered":"http:\/\/electronic-trends.de\/de\/?p=3314"},"modified":"2022-07-21T10:34:46","modified_gmt":"2022-07-21T08:34:46","slug":"zart-zugepackt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/markets-technology\/zart-zugepackt\/","title":{"rendered":"Zart zugepackt: Roboter Greifer"},"content":{"rendered":"<p><strong>Vielseitig einsetzbare Roboter &shy;ben&ouml;tigen Greifer, die sowohl &shy;kr&auml;ftig zupacken als auch empfindliche Objekte z&auml;rtlich aufnehmen k&ouml;nnen. Forscher entwickeln dazu Greifer, die der menschlichen Hand nicht nur in der Form, sondern auch in den Empfindungen immer n&auml;her &shy;kommen.<\/strong><\/p>\n<p>Die Hand ist ein wahres Wunderwerk der Natur: 27&nbsp;Knochen, 28 Gelenke, 33 Muskeln und Tausende von Sinneszellen erm&ouml;glichen es ihr, schwere Lasten genauso sicher zu heben wie rohe Eier. Seit Jahren ist es Ziel von Forschern und Ingenieuren, die Flexibilit&auml;t und Vielseitigkeit der menschlichen Hand auf die Greifwerkzeuge von Robotern zu &uuml;bertragen. Mit dem Trend zur flexiblen Produktion der <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/industrie-4-0\/\" target=\"_blank\" title=\"Das Konzept beschreibt die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung in der industriellen Fertigung. Kern ist die&hellip;\" class=\"encyclopedia\">Industrie 4.0<\/a> und dem Einzug in das allt&auml;gliche Leben mit seinen vielf&auml;ltigen Greifaufgaben wird die Notwendigkeit f&uuml;r ein derartig vielseitiges Greifinstrument noch dr&uuml;ckender.<br>\nUnd tats&auml;chlich werden immer mehr L&ouml;sungen entwickelt, die zumindest grunds&auml;tzliche F&auml;higkeiten der menschlichen Hand kopieren k&ouml;nnen. Wesentliche Faktoren dabei sind eine wohl dosierte Greifkraft und der Tastsinn. Die Firma Schunk hat zum Beispiel bereits einen Greifer auf den Markt gebracht, der mithilfe speziell entwickelter Greifstrategien und Kraftmessbacken in den Fingern sein Verhalten in Echtzeit darauf abstimmt, ob ein Werkst&uuml;ck oder wom&ouml;glich eine menschliche Hand gegriffen wird. Doch der Schunk-Greifer besteht nur aus zwei Fingern &ndash; komplexe Bewegungen wie das Drehen oder Rollen eines gegriffenen Gegenstandes sind damit nicht m&ouml;glich.<\/p>\n<h2>Die Roboterhand lernt, richtig zu greifen<\/h2>\n<p>&bdquo;Die Handmanipulation ist eines der schwierigsten Probleme, das die Robotik zu l&ouml;sen hat&ldquo;, sagt Vikash Kumar, Doktorand an der University of Washington. &bdquo;Viele Roboter haben schon ziemlich leistungsf&auml;hige Arme, aber die Hand wird &uuml;ber so einfache Dinge wie einen Saugnapf oder vielleicht eine Zange oder einen Greifer realisiert.&ldquo; Kumar ist Mitglied eines Teams von Computerwissenschaftlern und Ingenieuren, die diese Aufgabe l&ouml;sen wollen. Sie haben eine Roboterhand entwickelt, die mit f&uuml;nf Fingern, 40 Sehnen, 24 Gelenken und mehr als 130 Sensoren menschen&auml;hnliche Greifbewegungen durchf&uuml;hren kann. Diese leistungsf&auml;hige Hand haben die Wissenschaftler mit Algorithmen zum maschinellen Lernen kombiniert. &bdquo;Es wird ziemlich chaotisch und Kollisionen geschehen, wenn man ein Objekt mit verschiedenen Fingern anfasst. Damit k&ouml;nnen herk&ouml;mmliche Steuerungsalgorithmen nur schwer umgehen&ldquo;, so Sergey Levine, Assistenz-Professor an der University of Washington. Die Wissenschaftler entwickelten daher einen <a href=\"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/encyclopedia\/algorithmus\/\" target=\"_blank\" title=\"Eine allgemein nachvollziehbare eindeutige Beschreibung einer Folge von Aktionen zur L&ouml;sung eines, meist mathematischen, Problems.\" class=\"encyclopedia\">Algorithmus<\/a>, der das hochkomplexe Verhalten der f&uuml;nf Finger modelliert und Bewegungen plant, um verschiedene Resultate zu erzielen. W&auml;hrend jeder Manipulationsaufgabe sammelt das System &uuml;ber Sensoren und Motion-Capture-Kameras Daten zur ausgef&uuml;hrten Bewegung, die dann schlie&szlig;lich &uuml;ber Algorithmen zum maschinellen Lernen kontinuierlich verbessert werden.<\/p>\n<blockquote><p>&bdquo;Die Handmanipulation ist eines der schwierigsten Probleme, das die Robotik zu l&ouml;sen hat&ldquo;<br>\n<small>Vikash Kumar, Doktorand, University of Washington<\/small><\/p><\/blockquote>\n<h2>Auch unbekannte Objekte sicher handhaben<\/h2>\n<p>So lassen sich auch komplexe Greifaufgaben realisieren. Doch was passiert, wenn die Hand empfindliche Gegenst&auml;nde wie zum Beispiel ein rohes Ei greifen soll? Diese Aufgabe stand im Fokus eines vom Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) des MIT konstruierten Greifers: Er besteht aus drei weichen Silikonfingern. Sie umgreifen empfindliche Objekte komplett und fassen sie so sehr sicher und schonend. Harte oder au&szlig;ergew&ouml;hnlich geformte Gegenst&auml;nde werden dagegen nur mit den Fingerspitzen gegriffen, was ein pr&auml;ziseres Fassen mit h&ouml;herem punktuellen Druck erm&ouml;glicht. Um zu entscheiden, wie ein Gegenstand gegriffen wird, misst der Greifer dessen Form &uuml;ber Sensoren. Anhand von gerade einmal drei Datenpunkten identifiziert die Recheneinheit des Roboters den Gegenstand. Dazu vergleicht das System die Daten mit vergangenen Greifaufgaben. &bdquo;Wenn wir Roboter in menschenzentrierten Umgebungen einsetzen wollen, m&uuml;ssen sie adaptiver sein und mit Objekten umgehen k&ouml;nnen, deren Form und Position nicht exakt bekannt sind&ldquo;, erkl&auml;rt Daniela Rus, Leiterin des Distributed Robotics Lab am CSAIL. &bdquo;Unser Traum ist es, einen Roboter zu entwickeln, der wie ein Mensch in einer einzigen nahtlosen Bewegung sich einem Objekt n&auml;hert, die Gr&ouml;&szlig;e und Form absch&auml;tzt und herausfindet, wie er es greifen kann.&ldquo;<\/p>\n<h2>Haarige Sensoren<\/h2>\n<p>Dazu sind auch neue Sensoren erforderlich, die nicht nur die Form eines Objektes erfassen, sondern auch erkennen, ob es weich ist oder ob es ins Rutschen kommt, weil der Griff nicht fest genug ist. So entwickelt die Firma Tacterion taktile Sensoren in Form einer d&uuml;nnen k&uuml;nstlichen Haut auf Polymer-Basis. &Auml;hnlich den Nervenzellen der menschlichen Haut kann sie &uuml;ber tastempfindliche Sensoren auch den kleinsten Druck &bdquo;sp&uuml;ren&ldquo; und die entsprechenden Daten verarbeiten. Die chinesischen Forscher Rongguo Wang und Lifeng Hao vom Harbin Institute of Technology arbeiten daran, eine elektronische Haut mit feinsten H&auml;rchen-Sensoren auszustatten. Sie bestehen aus Mikrodr&auml;hten auf Kobaltbasis, die von einer d&uuml;nnen Glasschicht &uuml;berzogen und in einen robusten, gummiartigen Hautsensor eingebettet sind. Die haarige Roboterhaut kann das Landen einer Fliege, einen leichten Windsto&szlig; oder ein f&uuml;nf Kilogramm schweres Gewicht ersp&uuml;ren. Zudem kann der neuartige Sensor auch f&uuml;hlen, wenn ein gegriffenes Objekt ins Rutschen ger&auml;t. &bdquo;Der Sensor zeigt einige au&szlig;ergew&ouml;hnliche F&auml;higkeiten sowie das Aufsp&uuml;ren von Luftz&uuml;gen, die Charakterisierung von Materialeigenschaften und eine exzellente Robustheit gegen&uuml;ber Sch&auml;den&ldquo;, so die Forscher.<\/p>\n<p><small>(Bildnachweis: Istockphoto: CSA Images)<\/small><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Vielseitig einsetzbare Roboter \u00adben\u00f6tigen Greifer, die sowohl \u00adkr\u00e4ftig zupacken als auch empfindliche Objekte z\u00e4rtlich aufnehmen&hellip;<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":3268,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[73,131],"tags":[1594,428,433,440,426,340,434,335,336,337,427,430,431,142,410,338,339,432,361,362,437,436,438,439,429,341,435],"class_list":["post-3314","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-markets-technology","category-robotics","tag-autonomous-vehicles-2","tag-digitale-innovationen","tag-digitale-trends","tag-digitale-zukunft","tag-elektroniktrends","tag-future-markets-magazine","tag-future-trends","tag-greif","tag-greifer","tag-hand","tag-industry-4-0","tag-internet-of-things","tag-iot","tag-roboter","tag-roboter-greifer","tag-roboter-hand","tag-roboter-markt","tag-robotik-robot","tag-schunk","tag-schunk-greifer","tag-smart-cities","tag-smart-systems","tag-technologie-trends","tag-trends-der-zukunft","tag-wearables","tag-zukunftsmaerkte","tag-zukunftstrends"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v28.7 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Zart zugepackt: Roboter Greifer | Future Markets Magazine<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"\u25b6\ufe0e Roboter ben\u00f6tigen Greifer, die sowohl kr\u00e4ftig als auch sanft greifen k\u00f6nnen. 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