Taktilsensoren

Sensoren aus Bielefeld ermöglichen Tastsinn für Roboter

Eine Flasche aufschrauben, im Dunkeln den Lichtschalter finden oder ein Ei pellen – Tätigkeiten, die uns Menschen keine Schwierigkeiten bereiten. Dennoch steckt viel dahinter: sensorische und motorische Fähigkeiten und ein Tastsinn, über die Roboter üblicherweise noch nicht verfügen. Forschende am Exzellenzcluster Kognitive Interaktionstechnologie (CITEC) arbeiten an Sensoren für die taktile Verarbeitung, um diese Lücke zu schließen.
 

Taktil-Matrix
Die Matrix besteht aus 16 x 16 Tastelementen auf einer 8 cm x 8 cm Leiterplatte und misst Normalkräfte. Mehrere Module können zu größeren Einheiten verschaltet werden, um zum Beispiel als taktil-sensitiver Tisch Interaktionskräfte zu messen. Das Alleinstellungsmerkmal dieses Sensors ist seine hohe Frame¬rate von bis zu 1.8 kHz, die eine Rutscherkennung und damit eine automatische Griffkraftregelung ermöglicht.

 

 

 

Fingerkuppen und Fingernägel
Die Fingerkuppen, die mit ihrer dreidimensionalen Form perfekt der menschlichen Fingerspitze nachempfunden sind, bieten zwölf Tastelemente. Ein intelligenter Algorithmus extrahiert die Position, Stärke und Richtung der angewandten Kräfte. Mit diesen Sensoren an allen zehn Fingern können die Roboterhände auf unvorhergesehene Berührungen reagieren, Fehler bemerken und zuverlässiger greifen.
Um kleine und flache Gegenstände, wie ein Geldstück oder ein Blatt Papier zu greifen, nutzen Menschen ihre Fingernägel. Die Forscher am CITEC haben entsprechende, taktil-sensitive Fingernägel auch für Roboterhände entwickelt.

 


Tast-Handschuh und Sensorik für Handprothesen
Stoff-basierte Sensoren können als „Roboterhaut“ flexibel auch größere Flächen mit Tastsinn ausstatten. Mit dem Tast-Handschuh können Interaktionskräfte gemessen werden, während ein Mensch mit Objekten hantiert. Dies liefert wertvolle Informationen, um die sensorischen und motorischen Fähigkeiten menschlicher Hände besser zu verstehen.
Dieselbe Technologie wird für die Prothesenhand iLimb des Herstellers Touch Bionics angewendet, die Menschen mit amputierten Händen das Tastgefühl zurückgeben.

 

Ansprechpartner

Dr. Robert Haschke
Universität Bielefeld
Exzellenzcluster Kognitive Interaktionstechnologie (CITEC)
Telefon: 0521 106-12122
E-Mail: rhaschke@techfak.uni-bielefeld.de