Robotertraining mit künstlichen Katzenpfoten
Greifer der King's College London lernen signifikant schneller, sensible Objekte zu manipulieren
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Natürliche Sensoren und technische Nachbildungen (Illustration: Cyborg and Bionic Systems) |
London (pte014/04.03.2026/11:45)
Forscher des King's College London orientieren sich an einigen der bekanntesten "Sensoren" der Natur wie Katzenpfoten und Elefantenrüssel, um noch ausgereiftere technische Sensoren mit einem menschenähnlichen Tastsinn zu entwickeln. In Kombination mit Arbeiten zum Training dieser Sensoren in einer Weise, die das taktile Gedächtnis des Menschen widerspiegelt, sollen Zeitaufwand und Kosten zur Herstellung von Robotern der nächsten Generation drastisch sinken.
Roboter fühlen wie Menschen
Taktile Roboter haben einen Tastsinn, der auf einer Vielzahl von Sensoren in einem Gerät wie einer Roboterhand basiert. Diese Maschinen sind nicht nur "menschenähnlicher", sondern haben auch den Vorteil einer viel größeren Geschicklichkeit als jene, die einfach zupacken, egal ob sie ein rohes Ei oder ein Objekt aus Stahl ergreifen - mit oft fatalen Folgen.
"Während das menschliche Gehirn von Natur aus den Unterschied zwischen dem Greifen einer Erdbeere und einem Baseball-Schläger kennt und unterschiedliche Kräfte einsetzt, ist dies bei einem Roboter nicht der Fall. Das führt zu Schwierigkeiten beim Umgang mit den unzähligen komplexen Formen, mit denen ein Roboter interagieren soll", so KI-Forscher Shan Luo.
Vom Greifer bis zur Prothese
Taktile Sensoren haben allerdings nicht von vornherein ein wirkliches Gefühl für das, was sie anfassen. Es muss ihnen antrainiert werden, basierend auf Versuch und Irrtum. Das dauert bis zu 18 Monate, und selbst dann ist noch nicht sicher, dass der Roboter ein rohes Ei oder einen hauchdünnen Wafer manipuliert, ohne Bruch zu erzeugen, ein großes Hindernis für den Einsatz von Roboter-Greifern in Fabriken bis hin zu Prothesen der nächsten Generation.
Die von den Forschern entwickelte Plattform für das taktile Training namens "SimTac" verfolgt einen anderen Ansatz. "Wir haben von den besten Beispielen der Natur gelernt, um eine Fülle von Prototypen und Modellen zu entwickeln, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen können", ergänzt Xuyang Zhang, Doktorand von Luo.
"Wir haben künstliche Katzenpfoten, Tintenfischtentakel und Elefantenrüssel entwickelt, um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, wie verschiedene Designs von taktilen Sensoren verwendet werden können, um verbesserte Prototypen für den Einsatz durch Menschen zu entwickeln - und zwar in einem Bruchteil der Zeit, die bisher dafür nötig war." Luo und Zhang haben ihre Ergebnisse in "Cyborg and Bionic Systems"vorgestellt.
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