Forschung 20.08.2020, 14:33 Uhr

Robofinger nach menschlichem Vorbild gebaut

Wissenschaftler aus den USA und Japan ist es gelungen, bei der Konstruktion eines Roboterfingers starre und flexible Komponenten zu verbinden.
Biomimetrischer Finger mit extrem hoher Beweglichkeit
(Quelle: Tebyani et al.)
Forscher der University of California in Santa Cruz haben mit Kollegen der japanischen Ritsumeikan University einen Roboterfinger entwickelt, der sich genauso bewegen kann wie der eines Menschen. Die Experten haben die menschliche Hand kopiert: Diese besteht aus beweglichen und elastischen Sehnen, die von Muskeln bewegt werden, Bändern sowie aus starren Knochen.

Per 3D-Druck erzeugt

Der biomimetische Roboterfinger, kürzlich auf der Internationalen Konferenz für Roboter im Alltag vorgestellt, wurde mit einem 3D-Drucker hergestellt. Die Forscher machten sich eine relativ neue Möglichkeit zunutze: Die additive Fertigung mit unterschiedlichen Werkstoffen.
«Die Entwicklung einer Roboterhand mit harten und weichen Komponenten, die wie eine menschliche Hand aufgebaut ist, ist seit Jahren mein Ziel», sagt Maryam Tebyani, die an der Hochschule in Santa Cruz arbeitet und zum Entwickler-Team gehört. «Die Kombination von elastischen und unelastischen Materialien schliesst eine klaffende Lücke in der Robotik.»

MuJoCo für Simulation

Der neue Roboterfinger hat eine Knochenstruktur, Bänder, künstliche Muskeln und viskoelastische Sehnen, die denen des Menschen ähneln. Tebyani und ihre Kollegen bauten mithilfe der Simulations-Software MuJoCo auch das Modell eines menschlichen Fingers. Das ermöglichte es ihnen, die Bewegungen des virtuellen und des künstlichen Fingers in realen Umgebungen miteinander zu vergleichen.
Die Herstellung per 3D-Druck ermöglicht es, die Grösse des Fingers zu verändern. Eingesetzt in einer Roboterhand liesse er sich an die Bedürfnisse von behinderten Menschen anpassen. Sie könnte auch als feinfühliges Greifinstrument von Robotern dienen. Tebyani denkt auch daran, andere Gliedmassen mit dieser Technik herzustellen, die sich natürlicher bewegen als heutige Prothesen. «Wir arbeiten derzeit daran, dieses Design auf die gesamte Hand und das Handgelenk auszudehnen, um die Manipulation von Objekten zu verbessern», so Tebyani.

Autor(in) Wolfgang Kempkens, pte


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