Treffsicher Roboterhand aus Kaffeepulver lernt werfen

Eine Roboterhand, die aus einem pulvergefüllten Ballon besteht, kann sehr treffsicher Bälle, Pfeile und andere Gegenstände werfen. Dass die Hand werfen kann, wurde zufällig entdeckt.

Vor etwa anderthalb Jahren haben US-Wissenschaftler eine Roboterhand aus einem Luftballon konstruiert. Jetzt haben sie dem Roboter das Werfen beigebracht. Der Greifer ist eine einfache, aber effektive Konstruktion: Er besteht aus einem Ballon, der mit Kaffeepulver oder einem anderen Pulver gefüllt wird. Um einen Gegenstand zu fassen, drückt der Roboter den Greifer dagegen. Der Ballon legt sich um das Objekt und passt sich dessen Form an. Dann wird die Luft aus dem Ballon gepumpt. So wird der Griff um das Objekt fest und der Roboter kann es anheben. Wird die Luft wieder in den Ballon hineingelassen, löst sich der Griff.

Jetzt haben die Forscher von der Cornell-Universität in Ithaca im US-Bundesstaat New York und der Universität von Chicago herausgefunden, dass der Greifer auch werfen kann: Wird Luft mit einem Stoß in den Ballon gepumpt, schleudert der Greifer das Objekt, das er gerade hält, weg. Mit erstaunlicher Treffsicherheit versenkt er dabei kleine Basketbälle in Körben oder trifft mit Wurfpfeilen ins Schwarze.

Manueller Reset

Dass der Greifer so gut werfen kann, entdeckten die Wissenschaftler durch Zufall: Nach mehrfachem Greifen tendiert das Pulver zum Verklumpen. Es behält die Form, die es zuletzt hatte. Ein Reset ist nötig. Zunächst hätten sie diese Resets manuell durchgeführt, indem sie den Ballon geschüttelt, geknetet oder massiert hätten, schreiben die Wissenschaftler in einem Aufsatz, der im Fachmagazin IEEE Transactions on Robotics erscheinen soll.

Dann sei ihnen aufgefallen, dass der Greifer einfacher zu resetten ist, wenn sie einen Luftstoß hineinschießen. Dadurch wird der Greifer stoßartig geöffnet, das zusammengepresste Pulver wieder zerbröselt. Gleichzeitig, so stellten sie fest, kann der Greifer auf diese Art Gegenstände über eine beträchtliche Entfernung werfen. Diese Fähigkeit könne als "neue Methode dienen, um den Arbeitsbereich von Robotern zu erweitern und Aufgaben zu erledigen, etwa in einer Fabrik Objekte in Behälter sortieren oder daheim den Müll entsorgen".