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06.06.2017 pte

Neuer Robo-Greifer vom MIT packt äußerst sanft zu

Roboter, die im Haushalt und in Laboren arbeiten, packen in Zukunft so sanft zu, dass druckempfindliche Dinge nicht zerquetscht werden. Der Greifer lässt sich mit Daumen und Zeigefinger vergleichen.

Ein transparentes Gelkissen, drei Lichter und eine Kamera sorgen für einen optimalen Griff.

Ein transparentes Gelkissen, drei Lichter und eine Kamera sorgen für einen optimalen Griff.

© web.mit.edu

Der neue Roboterdaumen von Forschern am Massachusetts Institute of Technology (MIT) besteht aus einem transparenten Gelkissen, das mit einer metallischen Farbe besprüht ist. Wenn ein Objekt in dieses Kissen gedrückt wird, verformt es sich.

Menschliche Hand als Vorbild
Der neue Greifer weist zudem drei Lichtquellen in unterschiedlichen Farben auf, die das Objekt beleuchten. Eine Kamera fängt die Reflexionen ein. "Das Licht fällt unter unterschiedlichen Winkeln ein", sagt MIT-Professor Ted Adelson. Dementsprechend sind die Winkel, unter denen das reflektierte Licht in die Kamera fällt, ebenso unterschiedlich. Aus diesen Bilddaten errechnet ein Computer dann ein 3D-Bild des Objekts.

Ähnlich, wie Daumen und Zeigefinger durch Veränderung des Drucks die Eigenschaften eines Objekts überprüfen können - je flacher es sich drücken lässt, desto weicher ist es - arbeitet auch das Gelkissen, "GelSight" genannt. Per Hand werden Objekte hineingedrückt. Je nachdem, wie weich sie sind, verformen sie sich mehr oder weniger. Das zeichnet die Kamera auf. Zuvor war die Konsistenz des Objekts mechanisch vermessen worden. Jetzt galt es, einen Zusammenhang zwischen der gemessenen Weichheit und der Verformung herzustellen.

Nach 6.400 Versuchen am Ziel
Wenzhen Yuan, die am MIT Maschinenbau studiert und zur Forschergruppe um Adelson gehört, stellte mit Formen 400 Gruppen von Silikon-Objekten her. Jede Gruppe bestand aus 16 Exemplaren. Jede davon hatte die gleiche Form, aber einen jeweils anderen Härtegrad, der mechanisch ermittelt wurde. Jedes dieser Exemplare drückte sie gegen das Gelkissen und zeichnete auf, wie es sich verformte. Sie wählte bei jedem Versuch fünf Bilder aus, deren Daten sie in einen Computer einspeiste.

Dieser stellte eine Verbindung zwischen gemessener Härte und der jeweiligen Verformung her. Es entstand ein Datensatz, der als Informationsquelle für Robotergreifer dienen kann. Das System ermittelt die Härte eines Objekts, das sich beim Greifen verformt, durch einen Vergleich mit den hinterlegten Daten. Der Greifer packt nur so fest zu, dass er keinen Schaden anrichtet.

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