Sensorik: Roboter fühlen besser

US-Wissenschaftler haben einen robotischen Finger mit einem taktilen Sensor entwickelt, der Oberflächen ertasten kann. Vorbild war der menschliche Finger - doch der technische Finger soll besser als das Original sein.

Artikel veröffentlicht am 19. Juni 2012, 17:00 Uhr, Werner Pluta

Roboterhand mit Biotac-Sensoren: Fingerabdrücke für besseres Empfinden (Bild: Syntouch)

Roboter haben Kraft und können sogar Autos heben - aber sind sie auch gefühlvoll? Ja, sagen Gerald E. Loeb und Jeremy A. Fishel von der Universität von Südkalifornien in Los Angeles. Mit den richtigen Sensoren ausgestattet fühlten sie sogar mehr als ein Mensch, erklären die beiden Forscher.

Fingerabdrücke für Roboter

Biotac haben die beiden ihre Sensoren genannt, die einer menschlichen Fingerkuppe nachgebildet sind: Sie bestehen aus einer elastischen Haut, unter der sich eine flüssige Füllung befindet. Sie hat sogar Fingerabdrücke - Rillen, die für mehr Empfindungsvermögen sorgen, wenn der Finger über eine Oberfläche streicht. Dabei vibriert die Haut, und diese Vibrationen erfasst ein Hydrophon, das im Gerüst des Fingers sitzt. Außer Texturen erkennt Biotac auch andere sensorische Daten wie Druck oder Temperatur.

Daneben haben die beiden Forscher einen Algorithmus entwickelt, der die Daten auswertet. Die Forscher haben den Roboterfinger auf 117 verschiedenen Materialien angelernt, die sie in Stoffgeschäften, im Bürobedarfshandel oder Baumärkten gekauft hatten. Wurde ihm anschließend eines der Materialien vorgelegt, tastete er es auf verschiedene Arten ab. In 95 Prozent der Fälle erkannte er es richtig. Im Schnitt tastete er die Oberfläche fünf Mal ab. Er konnte dabei sehr ähnliche Oberflächen auseinanderhalten, die Menschen oft nicht unterschieden können.

Materialtests und Prothese

Die Sensoren könnten für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, sagen die Entwickler. So könnten Hersteller sie beispielsweise dazu einsetzen, Oberfläche zu testen und festzustellen, welche sich ähnlich anfühlen. Der Sensor könne aber keine qualitativen Aussagen treffen, also nicht bewerten, welche Oberfläche für einen Menschen angenehmer sei, betonen Loeb und Fishel. Daneben sehen sie in erster Linie Assistenzroboter sowie robotische Prothesen als mögliche Anwendungen.

Loeb und Fishel beschreiben die Sensoren in der Fachzeitschrift Frontiers in Neurorobotics. Sie haben gemeinsam das Unternehmen Syntouch gegründet, über das sie Biotac und ihre anderen technischen Errungenschaften vermarkten.