Learning Gripper: Robotergreifer lernt mit Ball
Learning Gripper: Greifer mit vier Zeigefingern (Bild: Festo)

Learning Gripper Robotergreifer lernt mit Ball

Wie kann ein Roboter Äpfel sortieren? Das Unternehmen Festo hat eine Methode gefunden: Ein pneumatisch betriebener Robotergreifer mit vier Fingern lernt selbstständig, diese Aufgabe zu bewältigen.

Anzeige

Hektisch bewegen sich die Finger von zwei robotischen Greifern am Stand des Esslinger Unternehmens Festo auf der Hannover Messe (Halle 15, D07). Scheinbar willkürlich balancieren sie einen schwarzen Ball mit dem Herstellerlogo. Tatsächlich sind die Bewegungen zumindest des eines Greifers zielgerichtet: Mit wenigen Bewegungsabfolgen schafft er es, den Ball so zu positionieren, dass sich der blaue Schriftzug oben befindet.

Learning Gripper heißt der robotische Greifer, der im Rahmen von Festos Bionic Learning Network entwickelt wurde. Der Greifer hat vier Finger, die dem menschlichen Zeigefinger nachgebildet sind: Wie dieser haben auch die Finger des Grippers drei Freiheitsgrade: Der Finger kann vor und zurück sowie nach links und rechts bewegt werden und er kann geknickt werden.

Pneumatische Aktoren

Angetrieben werden die vier Finger von je drei pneumatischen Aktoren. In die Bälge wird Luft mit einem Druck von 2,5 und 3,5 Bar gepumpt. Als Folge verformen sie sich und bewegen so die Finger. Nach einem ähnlichen Prinzip funktioniert auch der bionische Handling Assistent, den Festo 2010 präsentierte. Wie dieser ist auch der Learning Gripper per 3D-Druck hergestellt worden.

  • Der Learning Gripper von Festo auf der Hannover Messe 2013 (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Das System lernt, den Ball so zu drehen, dass sich der Schriftzug schließlich oben befindet. (Foto: Festo)
  • Der Greifer hat vier Finger, die von insgesamt zwölf pneumatischen Aktoren (in Blau) angetrieben werden. (Foto: Festo)
  • Detailansicht eines Fingers: Sie sind nach dem Vorbild des menschlichen Zeigefingers gestaltet und haben je drei Freiheitsgrade. (Foto: Festo)
Der Learning Gripper von Festo auf der Hannover Messe 2013 (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

Aufgabe des Grippers ist es, den Ball so lange hin- und herzudrehen, bis das Herstellerlogo nach oben zeigt. In dem Ball ist ein Sensor, der die Höhe des Balls über dem Greifer und dessen Ausrichtung erkennt. Zudem ist in der Kuppe eines jeden Fingers ein Kraftsensor, der erfasst, ob der jeweilige Finger Kontakt zum Ball hat.

Der Lernprozess erfolgt nach dem Prinzip von Versuch und Irrtum: Die Finger drehen den Ball zunächst rein zufällig, wobei die Sensorik das Ergebnis erfasst und dem Greifer ein Feedback gibt. Seien die Bewegungen zielführend, erhalte das Systeme eine positive Rückmeldung, erklärt Festo-Mitarbeiter Arne Rost im Gespräch mit Golem.de. Für nicht zielführende Aktionen gebe es entsprechend eine negative Meldung.

Lernen durch Feedback

Zielführend heißt: Die Schrift soll möglichst weit von der Grundfläche des Greifers entfernt sein, je weiter, desto besser und desto positiver die Bewertung. Reinforcement Learning, bestärkendes oder verstärkendes Lernen, heißt diese Methode des Maschinenlernens. Das System bekommt keine Handlung vorgegeben, sondern es lernt anhand seiner eigenen Aktionen und deren Analyse.

Das System lerne also selbstständig, mit einer Umgebung zu interagieren, sagt Rost. Praktisch daran sei, dass sich die Erfahrungen des einen Systems auf ein anderes übertragen ließen: Dieses müsse also nicht selbst den ganzen Lernprozess durchlaufen, sondern übernehme die Algorithmen von dem ersten und passe sie lediglich auf die eigenen Gegebenheiten an.

Äpfel sortieren

Die Idee zu dem System sei durch die Anfrage eines Kunden gekommen, erzählt Rost: Der habe Äpfel automatisch so sortieren wollen, dass sie alle gleich ausgerichtet, mit dem Stiel nach oben im Karton lägen. In so einem Fall übernehme eine Kamera, die das System von oben beobachte, die Aufgabe des Sensors im Ball.

In Hannover zeigt Festo zwei Gripper: Der eine weiß bereits, wie er den Ball drehen muss, um ihn richtig zu positionieren. Der andere Gripper lernt noch. Etwa eine Stunde dauert der Prozess, bis er weiß, wie er richtig mit dem Ball umgeht. Hat er es gelernt, wird er neu gestartet und beginnt wieder von vorn.


Ping500 17. Apr 2013

Sagen wir es mal anders: Festo ist sich der Öffentlichkeitswirksamkeit der Bionik-Sparte...

caso 11. Apr 2013

Es gibt sich darum dass das Teil 'selber' den Prozess lernt. Der Vorteil ist dass sich...

Kommentieren



Anzeige

  1. Softwareentwickler.NET (m/w)
    VMT GmbH, Bruchsal bei Karlsruhe
  2. Senior UX/UI Designer für Web & Mobile Apps (m/w)
    24-7 Entertainment GmbH, Berlin
  3. SAP-Berater verschiedene Module (m/w)
    MBtech Group GmbH & Co. KGaA, Mannheim, Sindelfingen bei Stuttgart
  4. Mobile Developer (m/w) für iOS / Android / Windows Phone
    GIGATRONIK Stuttgart GmbH, München

 

Detailsuche


Folgen Sie uns
       


  1. Soziale Netzwerke

    Offline-Freund bleibt wichtiger als Online-Freund

  2. Internet-Partei

    Kim Dotcom scheitert bei Wahl in Neuseeland

  3. SpaceX

    Privater Raumfrachter Dragon zur ISS gestartet

  4. NSA-Affäre

    Staatsanwaltschaft ermittelt nach Cyberangriff auf Stellar

  5. HP Elitepad 1000 G2 im Test

    Praktisches Arbeitsgerät dank Zubehör

  6. Spiele-API

    DirectX-11 wird parallel zu DirectX-12 weiterentwickelt

  7. Streaming-Box

    Netflix noch im Herbst für Amazons Fire TV

  8. Schnell, aber ungenau

    Roboter springt im Explosionsschritt

  9. Urteil

    Foxconn-Arbeiter wegen iPhone-6-Diebstahl verhaftet

  10. Weniger Consumer-Notebooks

    Toshiba baut 900 Arbeitsplätze in der PC-Sparte ab



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Onlinebestellung: Media Markt eröffnet ersten Drive-in
Onlinebestellung
Media Markt eröffnet ersten Drive-in
  1. Preisvergleich Ergebnisse in Preissuchmaschinen nicht zuverlässig
  2. Prepaid Media Markt und Saturn starten eigenen Mobilfunktarif

Streaming-Box im Kurztest: Fire TV läuft jetzt mit deutschen Amazon-Konten
Streaming-Box im Kurztest
Fire TV läuft jetzt mit deutschen Amazon-Konten
  1. Buchpreisbindung Buchhandel erzwingt höheren Preis bei Amazon
  2. Amazon-Tablet Neues Fire HD mit 6 Zoll für 100 Euro
  3. Online-Handel Bei externen Händlern mit Amazon-Konto einkaufen

Imsi-Catcher: Catch me if you can
Imsi-Catcher
Catch me if you can
  1. Spy Files 4 Wikileaks veröffentlicht Spionagesoftware von Finfisher
  2. Spiegel-Bericht BND hört Nato-Partner Türkei und US-Außenminister ab
  3. Bundestrojaner Software zu Online-Durchsuchung einsatzbereit

    •  / 
    Zum Artikel