Robo-Finger helfen intuitiv beim Greifen

Ein Greifgerät für das Handgelenk passt sich den eigenen Fingerbewegungen automatisch an. Dank eines neuen Algorithmus können die zusätzlichen Robo-Finger intuitiv die Greifbewegungen der Hand unterstützen.

Forscher am Massachusetts Institute for Technology (MIT) haben einen Roboter entwickelt, der Menschen beim Greifen unterstützt. Dazu bietet das am Handgelenk getragene Gerät zwei zusätzliche Robo-Finger, die sich dank eines neuen Algorithmus automatisch im Einklang mit den eigenen Fingern bewegen.

Das verspricht eine sehr einfache Nutzung. Der aktuelle Prototyp ist zwar recht klobig, doch das soll sich auf Dauer ändern. Langfristig hoffen die Wissenschaftler, dass solche Robo-Finger Personen mit begrenzter Fingerfertigkeit im Alltag helfen.

Die Art, wie das Gerät funktioniert, verspricht eine ganz intuitive Steuerung. „Sie brauchen dem Roboter keine Befehle erteilen, sondern einfach nur die Finger natürlich bewegen“, betont Harry Asada, Technik-Professor am MIT. Die Robo-Finger unterstützen dann automatisch das Greifen, indem sie dafür typische Fingerbewegungen nachahmen.

Asada zufolge könnten Nutzer mit der Zeit „den Roboter wie ein Werkzeug, das man lange genutzt hat, als Erweiterung der Hand ansehen“. So könnte das Gerät für Menschen mit Einschränkungen der Fingerfertigkeit zur Hilfe im Alltag werden, beispielsweise beim Öffnen von Flaschen und Gläsern oder dem Heben schwerer Gegenstände.

Lernfähige Greif-Hilfe

Im Prinzip ist der Roboter aus der Annahme hervorgegangen, dass wenige für das Greifen typische Fingerbewegungen auch von sieben statt fünf Fingern koordiniert ausgeführt werden können. Um das zu testen, hat die Doktorandin Faye Wu zunächst einen sensorbestückten Spezialhandschuh getragen. Sie hat verschiedene Gegenstände von Getränkeflaschen bis Bällen gegriffen und die Roboterfinger von Hand in die richtige Position gebracht. So hat sich gezeigt, dass alle Greifbewegungen mit sieben Fingern tatsächlich durch wenige typische Muster erklärbar sind.

Daraus haben die Forscher den Steueralgorithmus für ihren aktuellen Prototypen entwickelt. Im Prinzip lehrt dieser den Roboter, die Finger in eine Position zu bringen, die der Nutzer erwartet, so Asada. Allerdings betont Wu, dass verschiedene Menschen beispielsweise Äpfel unterschiedlich anfassen. Daher will sie den Roboter lernfähig gestalten, wobei Apples Spracherkennung Siri als Vorbild dient. Siri gewöhnt sich mit der Zeit an Aussprache und Akzent eines Nutzers. „Langfristig kann unsere Technologie ähnlich sein, so dass sich der Roboter an die Technik anpassen kann“, so Wu.

Richtig fest zupacken

Wenngleich der aktuelle Roboter-Prototyp seine Finger schon im Einklang mit jenen des Trägers bewegt, gibt es noch viel Verbesserungspotenzial. „Derzeit berücksichtigen wir die Haltung, aber das ist nicht alles“, betont Wu. In der Praxis ist auch wichtig, mit wie viel Kraft Finger greifen. Wenn ein kleiner Gegenstand sehr schwer oder glitschig ist, bleibt die Fingerhaltung zwar gleich, der Mensch muss aber fester zupacken. Wie auch der Roboter das berücksichtigen kann, wollen die Forscher als nächstes klären.

In weiterer Folge soll die Greifhilfe auch kompakter werden als der aktuelle Prototyp. „Wir können ihn auf ein Drittel der Größe schrumpfen und zusammenklappbar machen“, ist Asada überzeugt. Ihm schwebt langfristig eine Art Armband vor, aus dem die Finger nur bei Bedarf ausfahren. „Tragbare Roboter sind eine Art, Roboter näher an unseren Alltag zu bringen“, meint der Wissenschaftler abschließend.

 

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