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01.07.2011 |

Der Roboter der Zukunft fühlt wie ein Mensch

Jeder der sechseckigen Sensormodule ist vollgepackt mit Sensoren, die derzeit Temperatur, Berührung und Beschleunigung messen. Zukünftig werden weitere „Sinne“ hinzukommen wie zum Beispiel die Druckmessung. (Bilder: Andreas Heddergott / TU München)
Jeder der sechseckigen Sensormodule ist vollgepackt mit Sensoren, die derzeit Temperatur, Berührung und Beschleunigung messen. Zukünftig werden weitere „Sinne“ hinzukommen wie zum Beispiel die Druckmessung. (Bilder: Andreas Heddergott / TU München)

Forscher haben eine Kunsthaut für Roboter entwickelt. Durch die gelieferten taktilen Informationen soll der Roboter sich in seiner Umgebung besser und sicherer bewegen können – besonders in der engen Zusammenarbeit mit dem Menschen äußerst wichtig [Video].

MÜNCHEN (mg). Entwickelt haben die künstliche Roboterhaut Forscher des Exzellenzclusters von der TU München (TUM). Die Haut  wird dem Roboter wichtige taktile Informationen liefern und so seine Wahrnehmung über Kameraaugen, Infrarotscanner und Greifhände ergänzen.

Wie bei der menschlichen Haut könnte zum Beispiel die Art, wie die Kunsthaut berührt wird, zu einem spontanen Zurückweichen führen (wenn der Roboter an einen Gegenstand stößt) – oder dazu, dass die Maschine erst einmal mit ihren Kameraaugen nach der Ursache der Berührung forscht. Ein solches Verhalten ist besonders wichtig, wenn Roboter als Helfer des Menschen in Umgebungen unterwegs sind, die sich ständig verändern. Aus Robotersicht ist das bereits eine normale Wohnung, in der laufend Gegenstände ihren Platz wechseln und in der sich Menschen und Haustiere bewegen.

Video: Sensibler Roboter weicht sogar Lufthauch aus

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Herzstück der neuen Roboterhülle ist ein gut 5 cm2 großes, sechseckiges Plättchen. Auf der kleinen Platine stecken vier Infrarot-Sensoren, die alles registrieren, was einen Abstand von einem Zentimeter unterschreitet. „Wir simulieren damit leichte Berührungen“, erklärt Philip Mittendorfer, Wissenschaftler am Institut für Kognitive Systeme der TUM.

Hinzu kommen sechs Temperatursensoren sowie ein Beschleunigungssensor. Der erlaubt der Maschine, die Bewegungen der einzelnen Glieder, beispielsweise ihres Armes, genau zu registrieren und damit auch zu lernen, welche Körperteile sie gerade selber bewegt. „Wir versuchen hier, besonders viele verschiedene Sinnesmodalitäten auf kleinsten Raum zu packen“, erklärt der Ingenieur.

Der Ingenieur Philipp Mittendorfer mit dem Roboter Bioloid, der 31 sechseckige Sensormodule verteilt über den ganzen Körper besitzt. Die Sensormodule messen Temperatur, Berührung und Beschleunigung, ähnlich wie die menschliche Haut.

Der Ingenieur Philipp Mittendorfer mit dem Roboter Bioloid, der 31 sechseckige Sensormodule verteilt über den ganzen Körper besitzt. Die Sensormodule messen Temperatur, Berührung und Beschleunigung, ähnlich wie die menschliche Haut.

Plättchen für Plättchen aneinander gesteckt gibt das Ganze ein bienenwabenartiges, flächiges Gebilde, das den Roboter vollständig überziehen wird. Noch ist erst ein kleines Hautstückchen fertig: 15 Sensoren, mindestens einer auf jedem Segment eines langen Roboterarms, zeigen jedoch, dass das Prinzip schon funktioniert: Schon ein leichtes Tätscheln oder Pusten sorgt dafür, dass der Arm reagiert.

„Wir werden die Haut schließen und einen Prototypen generieren, der völlig mit diesen Sensoren umschlossen ist und ganz neu mit seiner Umwelt interagieren kann“, gibt sich Mittendorfers Doktorvater Prof. Gordon Cheng überzeugt. „Eine Maschine, die selbst im Dunkeln merkt, wenn man ihr auf den Rücken tippt.

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