Ein Roboter fĂĽhrt mit nur zwei pneumatischen Steuerungen mehrere sehr unterschiedliche Handgesten aus.
Die Vorrichtung soll eine häufige Einschränkung robotischer Hände vermeiden: Jede zusätzliche Bewegung erfordert oft einen eigenen Mechanismus, Motor oder eine eigene Steuerung. Hier verändert dieselbe Struktur ihre Form je nachdem, wie die Luft zugeführt wird. So kann sie mehrere Gesten erzeugen, ohne die Zahl der Aktuatoren zu erhöhen.
Die „Hand“ des Roboters hat die Form eines auf- und abrollbaren Bandes
Um das Prinzip zu verstehen, muss man zunächst die Mechanik und nicht die Elektronik betrachten. Eine verformbare Struktur ist von einer weichen Hülle umgeben, die ihre Bewegungen führt. Zwei Lufteinlässe verändern die auf dieses System wirkenden Kräfte. Je nach verwendeter Kombination biegt sich die Roboterhand daher nicht immer in dieselbe Richtung.
Diese Architektur ermöglicht es insbesondere, einen kleinen Gegenstand zu kneifen, ihn umfassender zu greifen, ihn einzuhaken oder eine Drehbewegung auszuführen. Solche Gesten würden bei einer klassischen mechanischen Hand normalerweise mehrere unabhängige Gelenke erfordern. Der Prototyp erreicht diese Vielfalt hier dank seiner eigenen Geometrie und der Verformungen des Materials.
Mit anderen Worten: Ein Teil der Steuerung ist direkt in den Körper des Roboters eingebaut. Die Software muss nicht eine lange Reihe von Gelenken einzeln steuern, um jede Haltung zu erreichen. Dieser Ansatz gehört zur sogenannten „weichen“ Robotik, bei der sich Materialien verformen, um einen Teil der Bewegung und Anpassung zu übernehmen.
Ihre Vorrichtung übertrifft einige geometrische Möglichkeiten unserer Hand, da ihre Struktur Formen annehmen kann, die menschliche Knochen und Gelenke nicht erlauben.
Konkret kann diese Freiheit nützlich werden, wenn ein Roboter Gegenstände sehr unterschiedlicher Größe oder Form handhaben muss. Eine Maschine könnte ihre Geste ändern, ohne ihr Endwerkzeug auszutauschen. Dadurch könnten die Zahl der beweglichen Teile, das Gewicht des Mechanismus und die Anzahl der für bestimmte Vorgänge erforderlichen Steuerungen reduziert werden.
Die Forschenden prüfen diese Struktur außerdem über eine einfache Greifvorrichtung hinaus. Ihre große Verformungsfähigkeit ermöglicht die Untersuchung von Systemen, bei denen dasselbe Element nacheinander als Manipulator, als Teil eines Gliedes oder als Schnittstelle zu einem Werkzeug dienen könnte. Künftige Arbeiten müssen klären, welche praktischen Aufgaben am meisten von dieser Vielseitigkeit profitieren.