Fester Griff: Roboterhand aus Kaffeepulver
Was kommt heraus, wenn man Kaffeepulver in einen Luftballon füllt? Normalerweise eine Sauerei. Eine Gruppe von US-Forschern hingegen hat aus dem mit dem braunen Pulver gefüllten Ballon einen neuartigen Greifer für einen Roboter entwickelt. Beteiligt waren Wissenschaftler der Cornell Universität in Ithaca im US-Bundesstaat New York, der Universität von Chicago und des US-Unternehmens iRobot.
Greifer passt sich Objekt an
Die Funktionsweise ist einfach: Der Roboter drückt den Greifer gegen das Objekt, das er nehmen will. Der mit dem Kaffeepulver gefüllte Ballon legt sich um das Objekt und passt sich dessen Form an. Dann wird mit einer kleinen Pumpe die Luft aus dem Ballon gezogen. 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.
Das Volumen muss sich dabei nur minimal ändern: Änderungen von weniger als 0,5 Prozent reichten aus, um ein Objekt zu greifen und es mit einer Kraft festzuhalten, die dessen Gewicht mehrfach übersteigt, schreiben die Wissenschaftler in der US-Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences(öffnet im neuen Fenster) .
Vakuumverpacktes Kaffeepulver
Kaffeepulver sei nur ein Material, mit der der Ballon gefüllt werden könne. Anderes körniges Material, das aus vielen kleinen, relativ festen Partikeln bestehe, könne genauso genutzt werden, erklärt Heinrich Jaeger von der Universität in Chicago. Wird auf die Partikel kein Druck ausgeübt, könnten sie sich frei bewegen. Würden sie hingegen zusammengedrückt, bildeten sie einen festen Körper – wie eine Packung vakuumverpackten Kaffeepulvers.
Der Greifer habe einige Vorteile gegenüber einer Hand, erläutere Eric Brown von der Chicagoer Universität dem US-Wissenschaftsmagazin Science Now(öffnet im neuen Fenster) . In erster Linie sei er deutlich weniger komplex als eine Hand mit vielen Gelenken. Deshalb sei er einfacher zu bauen und zu steuern.
Schwierige Hände
Außerdem seien Hände bei Robotern etwas knifflig. Bei einem Menschen seien Finger und Daumen perfekt zum Greifen. Bei einem Roboter hingegen bereite dieses Konzept Schwierigkeiten: Oft rutscht ihnen etwas durch die Finger oder sie packen zu fest zu und zerbrechen den Gegenstand.
Der Greifer sei praktisch universell einsetzbar, sagen die Wissenschaftler. Hod Lipson von der Cornell Universität nennt als mögliche Anwendungen Prothesen oder Industrieroboter, Roboter, die die Wände hochgehen oder verschiedene militärische Roboter – das Projekt wurde von der Darpa mit finanziert.