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Ein deutsches Forschungsteam hat eine entwickelt Technologische Fortschritte, die es Robotern ermöglichen, einen Tastsinn zu entwickeln, ohne dass künstliche Haut verwendet werden muss oder taktile Instrumentierung. Dieses System wird in Zukunft die Tür zu vielen Möglichkeiten öffnen physische Interaktion zwischen Menschen und Robotern.

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Der neue Ansatz, dessen Entwicklung Maged Iskandar vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR, Institut für Robotik und Mechatronik, leitet, Dies ermöglicht es Robotern, menschliche Berührungen zu spüren und zu interpretieren, ohne ihre Oberflächen mit teurer biomimetischer Haut oder speziellen Sensoren bedecken zu müssen.

„Der intrinsische Tastsinn, den wir in dieser Arbeit vorschlagen, könnte als Grundlage für eine Kategorie fortgeschrittener physischer Mensch-Roboter-Interaktionen dienen, die noch nicht möglich sind, und einen Wechsel von herkömmlichen Modalitäten hin zu fortgeschritteneren physischen Mensch-Roboter-Interaktionen ermöglichen, die noch nicht möglich sind.“ möglich. Anpassungsfähigkeit, Flexibilität und intuitive Handhabung», schrieb der Autor. Details der Forschung wurden diesen Mittwoch in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftsrobotik.

Sicheres autonomes Roboterassistenzsystem

Der Tastsinn ist eine Eigenschaft, die es dem Menschen ermöglicht, subtil mit seiner physischen Umgebung zu interagieren. Körperlich mit Menschen interagieren, Roboter müssen mit empfindlichen, aber langlebigen Sensoren ausgestattet sein, die die ausgeübte Kraft erfassen könnenwas bei großen oder gekrümmten Roboteroberflächen teuer und kompliziert sein kann.

Um diese Herausforderungen zu meistern, Das Iskandar-Team verwendet Instrumente, die in das Safe Autonomous Robotic Assistant (SARA)-System integriert wurden.Ein Roboterarm mit hochauflösenden „Kraft- und Drehmoment“-Sensoren an seinen Gelenken, der nicht nur die auf ihn ausgeübte Kraft registriert, sondern auch die Position misst und die Bewegung steuert.

Dank Sensoren und künstlicher Intelligenz kann der Roboter erkennen, wo und in welcher Reihenfolge er von Menschen berührt wird, und so die ihn umgebende Umgebung sensibel verstehen lokalisiert präzise in Raum und Zeit die Flugbahn der auf seine Oberfläche ausgeübten Berührung.

Die Forscher kombinierten diese Fähigkeit mit mehreren Lernalgorithmen, um die angewandte Berührung zu interpretieren und Sie zeigten, dass der Roboter mithilfe eines neuronalen Netzwerks auf seiner Oberfläche gezeichnete Zahlen oder Buchstaben erkennen kann. Wenn also ein Mensch die Zahl Sechs auf einen Roboter zeichnet, kann die Technologie interpretieren, dass es sich bei der gezogenen Zahl tatsächlich um die Zahl Sechs handelt.

Darüber hinaus erweiterte das Team diesen Mechanismus um „virtuelle Knöpfe“ oder Schieberegler auf der Oberfläche des Roboters Mit ihnen können bestimmte Befehle oder Bewegungen aktiviert werden.

Die Autoren argumentieren, dass dieser Ansatz ein intuitives und präzises Berührungssystem bietet und die Bandbreite möglicher physischer Interaktionen zwischen Menschen und Robotern erhöht eröffnet „unerschlossene Möglichkeiten im Hinblick auf intuitive und flexible Interaktionen zwischen Menschen und Robotern.“

Der in dieser Arbeit vorgeschlagene intrinsische Tastsinn könnte als Grundlage für eine Kategorie fortgeschrittener physischer Mensch-Roboter-Interaktionen dienen, die noch nicht möglich sind und einen Wechsel von herkömmlichen Modalitäten hin zu Anpassungsfähigkeit, Flexibilität und intuitiver Handhabung bei der Aufrechterhaltung der Arbeit ermöglichen.