Robuste Roboterhand vom DLR

Einen Vorgeschmack zur weiteren Entwicklung in der Robotik hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in den letzten Tagen geliefert:
Angetriggert von einem Artikel in der IEEE Spektrum, wie ich annehme, berichteten in den letzten Tagen allerhand englischsprachige Robotik-Blogs (z.B.) über die neue Roboterhand, die das DLR vorgestellt hat.

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Leichtbau-Hand des DLR

Die Hand sieht nicht nur spektakulär aus, ihre wahre Sensation liegt zum einen in ihrer Ähnlichkeit zur menschlichen Hand und vor allem in ihrer Robustheit. Die Ähnlichkeit zur menschlichen Hand liegt maßgeblich im (technische) Design begründet, das dem Bewegungsapparat der menschlichen Hand sehr Nahe kommt. Dass die Hand in den Blogs dieser Welt unter Bezeichnungen wie Super Robust Robot Hand geführt wird, ist darin begründet, dass das DLR zeigen kann, dass diese Hand selbst mehrere Schläge mit einem Hammer überlebt; mit nahezu allen bisherigen Robotik-Bauteilen absolut undenkbar. Vor allem, wenn sie dafür nicht in eine Schutzhülle eingepackt sein müssen und sich dabei noch so präzise bewegen können.

Hier im Video ist die Hand zu sehen und wie mit ihr umgegangen wird:

Leichtbau-Hand des DLR in Bewegung und grob behandelt

Schon auf der Automatica im letzten Jahr zeigte das DLR die Hand plus angeschlossenem Unterarm und zog damals schon viele Blicke auf sich. Dass die Robotik-Abteilung des DLR um Hirzinger plant, sozusagen als nächsten großen Wurf, dieses Designprinzip innerhalb der nächsten fünf Jahr in einen Vollkörper-Humanoiden fließen zu lassen, stimmt mich äußerst erwartungsvoll. Der Plan ist, so hört man aus eingeweihten Kreisen, innerhalb der nächsten fünf Jahre die Hardware des Roboter fertigzuhaben und in weiteren fünf Jahren den Roboter vollständig zu beherrschen, so dass er rennen und Treppen rauf- und runterspringen kann. Und wem ist das mehr zuzutrauen, als dem DLR, nachdem die Robotik-Abteilung zuletzt mit dem Leichtbau-Industriearm gezeigt hat, zu welchen technologischen Sätzen man dort in den Lage ist.

Was diese Hand so besonders robust macht, ist ihr durchdachtes Design, moderne Materialien, aber vor allem die Verwendung von künstlichen Sehnen zur Bewegung der Finger. Diese erlauben es, plötzlich auftretenden Kräften nachzugeben (wie zum Beispiel bei einem Aufprall), so dass die Struktur der Hand und die Elektronik von diesen Kräften nicht verletzt wird. Weiterhin wurden die Sehnen in einer Art und Weise verbaut, die es erlauben, ihre Steifigkeit zu verändern. Also etwa steife Sehnen für einen möglichst präzisen Griff und weniger steife Sehnen, wenn es darum geht, unbekannte Gegenstände zu ertasten, oder empfindliche Objekte sanft zu greifen.

Mit insgesamt 19 Freiheitsgraden ist die Hand außerdem ähnlich bewegungsfähig wie unsere Hand (die gerade einmal einen Freiheitsgrad mehr hat). Bei der Konstruktion haben die Bauer darauf achtgegeben, dass die Bewegungsabläufe der Finger denen menschlicher Finger sehr nahe kommen, was diese Hand insgesamt mit all den obigen Faktoren zur aktuell wahrscheinlich coolsten Roboterhand für Humanoide macht. Der Konferenzbeitrag 1 zu der Hand und diesem Arm wurde auf der HUMANOIDS-Konferenz im Dezember in Nashville folgerichtig mit dem Best Paper Award ausgezeichnet. Dort zeigte der Vortragende Grebenstein im Video, wie mit einem Baseball-Schläger auf den Arm eingeschlagen wird, ohne dass dieser Schaden nimmt. Und das – das macht es so beeindruckend – nicht etwa mit ausgeschalteten Motoren und schlaff herumhängend, sondern in voller Positionsregelung. Ein gehöriger Unterschied, muss man doch bislang mit Robotern jede Bewegung im Vorhinein in Simulation ausführen, um jede Kollision mit eigenen Körperteilen oder anderen Objekten und eine damit einhergehende Beschädigung des Roboters auszuschließen.

Auf den Humanoiden des DLR in diesem Design kann man nur gespannt sein. Mehr und mehr beeindruckende Humanoide hat man in den letzten zwei Jahren die Weltbühne betreten sehen. Aber ein Leichtbau-Roboter, der in jedem Detail so durchdacht und so technologisch fortgeschritten ist, wie es uns mit der DLR-Hand gezeigt wurde, dürfte ein neues Niveau erreichen.

[Linkdump] Roboterköche, Kuschelroboter und die Wirtschaftslage

Da gerade nicht viel Zeit für anderes bleibt, zumindest mal wieder ein paar Links der letzten Tage. Da hat sich viel gesammelt, hier die Highlights:
Roboterköche, Kuschelroboter, Roboter auf Cocktailparties, die Wirtschaftslage in der Industrierobotik und mehr …

RoboterköcheDreiseitiger Artikel der New York Times zu kochenden Robotern. Einige davon waren schon Thema in diesem Blog, aber die Zusammenfassung ist unterhaltsam und lesenswert. Und allein der Titel ist großartig:Just Like Mombot Used to Make (englisch)(New York Times, Ian Daly und Yasue Aoi, 23. Februar 2010)KuschelroboterGut vierminütiger Videobeitrag im ZDF bei Bauerfeind zu einer Abschlussarbeit, die die Vision eines Roboters zeigt, der mit Menschen kuscheln soll und Ihnen „emotionale Wärme“ geben soll.Kuschelroboter (Video)(ZDF, Bauerfeind, 14. Februar 2010)Selektive WahrnehmungIm Rahmen eines europäischen Forschungsprojektes unter Beteiligung von Deutschland, Frankreich, Schweiz und Tschechien will man Robotern „die Fähigkeit zur selektiven Wahrnehmung“ beibringen, die es Menschen zum Beispiel ermöglicht, sich in Menschenmengen (zum Beispiel auf einer Cocktailparty) auf eine Person oder ein Gespräch zu konzentrieren.Roboter lernen den Cocktailparty-Effekt(Golem, Werner Pluta, 16. Februar 2010)WirtschaftslageDie International Federation of Robotics hat ihre Prognose für die Robotikindustrie des Jahres 2010 veröffentlicht und blickt demnach positiv auf das Jahr. „Die wichtigsten Impulse für die langsame Erholung kamen von den Wachstumsmärkten in Asien, besonders von China.“IFR – Robotikindustrie blickt zuversichtlich in das Jahr 2010(Open Automation, 18. Februar 2010)DrohnenTelepolis über den Einsatz von Drohnen durch die deutsche Bundespolizei. „Die Drohnen bieten uns völlig neue Perspektiven in der Bild- und Videodokumentation“. Im Artikel geht es sowohl um die (technische) Entwicklung als auch um die notwendigen rechtlichen Änderungen an der Luftverkehrs-Ordnung.Drohnen – Deutsche Polizisten als Luftfahrzeugfernführer(Telepolis, Matthias Monroy, 17. Februar 2010)LeichtbaurobotikAusführlicher Artikel zu den Expert Days der Firma Schunk und dem dort aufgezeigten Weg zur Leichtbaurobotik, sowie der notwendigen Kognition und Bildverarbeitung. „Ein großes Thema ist es, die Abhängigkeit von der Automobilindustrie, bislang der Haupttreiber für die Robotikentwicklung, zu reduzieren.“Roboter müssen weicher und flexibler werden(Heise Online, Hans-Arthur Marsiske und Jürgen Kuri, 26. Februar 2010)

Hinweise zu lesenswerten Artikeln nehme ich jederzeit gerne entgegen an botzeit@ohmpage.org

BeBionic: Neue realistische Handprothese

RSLSteeper, ein britisches Unternehmen für innovative Prothesen, hat eine unglaublich realistische Hand entwickelt. Die Hand heißt BeBionic und so sieht sie aus:

https://youtube.com/watch?v=0J_IX1-h7JA
Roboterhand/Handprothese BeBionic

In einigen Aufnahmen im Video fühlt sich das Auge getäuscht, so nah sind Erscheinungsbild und Bewegung der Hand an ihrem menschlichen Vorbild.

Im Video ist zu sehen, wie mit der Hand ein Ei gegriffen wird, eine übliche Demonstration von Kraftregelung (Wikipedia). Ob diese Hand tatsächlich über eine Kraftregelung verfügt oder ob die Hand in der Demo einfach einen entsprechend vorprogrammierten Griff ausführt, ist nicht erkennbar. Die Website zur Hand gibt zur Zeit keine weiteren Informationen. Dort ist nur zu lesen More information coming soon… und es wird auf die offizielle Vorführung am 12. März in Leipzig verwiesen.

Die Hand wird jedoch als myo-elektrisch ausgewiesen, kann also durch elektrische Impulse vom menschlichen Gehirn gesteuert werden, eine tolle Sache für lebensnahe Prothesen. Die Hand soll dafür eine breite Palette von realistischen Bewegungen und Griffen verfügen, die der Träger der Prothese triggern kann. Unter Anderem wohl die Griffe und Bewegungen, die im Video demonstriert werden.

Hier noch ein weiteres Video der BeBionic-Hand.

Via Planet Robotics.