Key Takeaways
- MIT-Forscher haben eine neue Roboterhand entwickelt, die über 2.000 Objekte manipulieren kann.
- Die Technik verwendet künstliche Intelligenz in Kombination mit Training, um die Hand zu programmieren.
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Die Entwicklung könnte zu spezialisierteren Roboterhänden führen, die ein breiteres Spektrum industrieller Aufgaben bewältigen können.
Roboterhände nähern sich menschenähnlichen Fähigkeiten an.
Wissenschaftler des MIT haben ein Roboterhandsystem entwickelt, das über 2.000 verschiedene Arten von Objekten neu ausrichten kann. Laut einem kürzlich auf dem Preprint-Server ArXiv veröffentlichten Artikel kombiniert die Technik künstliche Intelligenz (KI) mit Training zur Programmierung der Hand. Es ist Teil einer wachsenden Anstrengung, Roboterhände zu entwickeln, die denen von Menschen ähneln.
"Diese Hände sind äußerst geschickt und in der Lage, Manipulationen in der Hand durchzuführen", Carmel Majidi, Professorin für Maschinenbau und Direktorin des Soft Machines Lab am College of Engineering der Carnegie Mellon University, die nicht an der beteiligt war Papier, sagte Lifewire in einem E-Mail-Interview. "Das heißt, zusätzlich zum Greifen und Loslassen von Objekten können sie ihre Finger verwenden, um ein Objekt wie einen Schraubenzieher oder eine Schere zu manipulieren."
Bessere Handarbeit
Roboterhände mit menschlichen Fähigkeiten zu machen, ist eine gew altige Herausforderung. Wissenschaftler vom MIT sagen, dass ihre Erfindung alles manipulieren kann, von einer Tasse über eine Thunfischdose bis hin zu einer Cheez-It-Box, und sie könnte der Hand helfen, Objekte schnell auf bestimmte Weise und an bestimmten Orten auszuwählen und zu platzieren, Die neuen Techniken könnten in der Logistik und Fertigung hilfreich sein und bei typischen Anforderungen wie dem Packen von Objekten in Slots oder der Handhabung einer breiteren Palette von Werkzeugen helfen. Das Team verwendete eine simulierte, anthropomorphe Hand mit 24 Freiheitsgraden und zeigte Beweise dafür, dass das System in Zukunft auf ein echtes Robotersystem übertragen werden könnte.
"In kommerziellen Anwendungen wird am häufigsten ein Greifer mit parallelen Backen verwendet, teilweise aufgrund seiner einfachen Steuerung, aber er ist physisch nicht in der Lage, viele Werkzeuge zu handhaben, die wir im täglichen Leben sehen", sagte Tao Chen, der leitende Forscher das Projekt, sagte in einer Pressemitteilung. "Sogar die Verwendung einer Zange ist schwierig, da sie einen Griff nicht geschickt hin und her bewegen kann. Unser System wird es einer Hand mit mehreren Fingern ermöglichen, solche Werkzeuge geschickt zu manipulieren, was einen neuen Bereich für Roboteranwendungen eröffnet."
Shenli Yuan, ein Forschungsingenieur am Robotics Laboratory von SRI International, sagte in einer E-Mail an Lifewire, dass es schwierig sei, Roboterhände zu schaffen, die die Fähigkeiten von Menschen nachahmen, weil sie so große Geschicklichkeit haben. Er bemerkte, dass menschliche Hände anatomisch komplex sind, mit vielen Muskeln, Knochen, Sehnen und Bändern, die an jeder Bewegung beteiligt sind.
"Sie sind auch vollgepackt mit Mechanorezeptoren, die uns ein reichh altiges haptisches Feedback geben", fügte Yuan hinzu. "Am wichtigsten ist, dass Geschicklichkeit nicht allein von den Händen kommt, und sie hängt auch sehr stark mit unseren Fähigkeiten zusammen, die Umgebung zu verstehen und die Aufgaben, die wir ausführen, zu planen."
Während der Fortschritt bei Roboterhänden seit über einem Jahrhundert andauert, "haben wir immer noch keine Aktuatoren, die in Bezug auf ähnliche Kraftdichte und Effizienz mit menschlichen Muskeln vergleichbar sind, Sensoren mit ähnlicher Wiedergabetreue und Abdeckung im Vergleich zu den Berührungssensor an unseren Händen oder das gleiche Maß an Intelligenz, um allgemeine Aufgaben auszuführen", sagte Yuan.
Zukunftsfunktionen
Die Entwicklung von Roboterhänden schreitet schnell voran, sagte Yuan. Beispielsweise werden viele nicht-anthropomorphe Roboterhände entwickelt, um Fähigkeiten bereitzustellen, die menschliche Hände übertreffen. Es wurde viel an taktilen Sensoren gearbeitet, die Roboterhänden ein sehr präzises taktiles Feedback geben können.
Weitere Forschung könnte zu spezialisierteren Roboterhänden führen, die ein umfassenderes Spektrum industrieller Aufgaben bewältigen, sagte Yuan. Er prognostizierte, dass die Aufgaben, die Roboter ausführen könnten, immer komplexer werden würden.
"Allerdings werden wir möglicherweise in naher Zukunft keine anthropomorphen Hände in den Fabriken sehen, da es je nach Aufgabenstellung höchstwahrscheinlich einfachere und effizientere Handdesigns geben wird", fügte Yuan hinzu. „Langfristig könnten wir, wenn Roboter in unseren Häusern oder Büros eingesetzt werden, bestimmte Roboter-Endeffektoren sehen, die eher menschlichen Händen ähneln, da diese Umgebungen sehr stark auf menschliche Interaktion [und] Bedürfnisse ausgelegt sind.“
Viele Roboter-Kommissionierunternehmen wie Berkshire Grey verwenden vakuumbasierte Greifer, die einfacher zu bedienen und derzeit leistungsfähiger sind als fingerbasierte Greifer. Christopher Geyer, ein Ingenieur des Unternehmens, teilte Lifewire per E-Mail mit, dass das System die Lieferkette verändern könnte.
"Während die Globalisierung der Waren zum großen Teil auf die Automatisierung von Versandbehältern zurückzuführen war, wird die Automatisierung des Stückguthandlings die Warenkosten viel stärker lokal senken", fügte er hinzu.
