Neuartiger Robo-Finger ertastet Objektform
Wissenschaftler der Beihang University befestigen den Sensor in der Mitte eines Drahtes
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Aufbau des Fingers mit Tastsinn: Sensor in der Mitte (Bild: ev.buaa.edu.cn) |
Peking (pte004/04.08.2021/06:15)
Ein neuartiger Roboterfinger kann Gegenstände und die Struktur von Oberflächen durch seinen Tastsinn erkennen. Während bei bisherigen Versuchen Sensoren in die Spitzen der künstlichen Finger integriert wurden, setzen Chang Cheng von der Beihang University https://ev.buaa.edu.cn/ in Peking und sein Team auf eine andere Technik. Sie befestigen den Sensor in der Mitte eines Drahtes, an dessen einem Ende sich der Tastfinger befindet. Am anderen Ende ist der Aktuator angebracht, ein Linearantrieb, der den Finger aufrichtet und wieder absenkt. Stößt er beim Aufrichten auf ein Hindernis verändert sich die Kraft auf den Sensor. Diese Veränderung lässt auf die Form des berührten Objekts schließen, wenn der Finger es sorgfältig abtastet.
[b]Auswertung durch maschinelles Lernen verbessert[/b]
Um die Signale zu interpretieren haben die chinesischen Forscher eine Auswertesoftware entwickelt, der sie mit Hilfe von maschinellem Lernen beigebracht haben, Signale und Signalfolgen mit Formen und Strukturen in Verbindung zu bringen.
Cheng und seine Kollegen bewerteten ihre taktile Sensortechnik, indem sie eine Reihe von Tests mit dem von ihnen erstellten Prototypsystem durchführten. Sie fanden heraus, dass ihre Technik die Textur und Steifigkeit mit hoher Genauigkeit (100 beziehungsweise. 99,7 Prozent) erkannte
[b]Es klappt auch mit flüchtigen Kontakten[/b]
„Sensoren auf den Spitzen der Roboterfinger müssen, um gute Ergebnisse zu zeitigen, exakte Kontakte zu den Objekten aufbauen, die sie erkennen sollen", sagt Cheng. „Das ist in der Praxis nicht immer gewährleistet." In Zukunft könnte das System verwendet werden, um fortschrittlichere Roboter und Handprothesen zu entwickeln, die taktile Rückmeldungen sammeln, ohne dass ein perfekter Kontakt mit einer Oberfläche erforderlich ist, glauben die Forscher.
„Wir untersuchen jetzt die Schlupferkennungsfähigkeiten dieses Systems", sagte Cheng. „Wenn Menschen Dinge manipulieren oder greifen, ist ein abgleiten, und sei es auch noch so gering, fast unvermeidlich." Daher seien die Erkennung und Kontrolle des Schlupfes entscheidend für eine zuverlässige Form- und Strukturerkennung.
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