Infrarot-Sensoren Platinen ermöglichen sensible Haut für Roboter

Redakteur: Reinhard Kluger

Streicheleinheiten für eine Maschine. Ob sanft oder warm, der Roboter fühlt den Unterschied. Kleine sechseckige Sensorplättchen erlauben es ihm, eine Vorstellung von sich selbst zu bekommen.

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Eine Kunsthaut für Roboter: Forscher des Exzellenzclusters CoTeSys stellen an der TU München (TUM) jetzt kleine sechseckige Plättchen her, die miteinander verbunden eine sensible Haut für die „Maschinen mit Köpfchen“ bilden. Ein einzelner Roboterarm ist bereits teilweise mit den Sensoren bestückt und beweist, dass das Konzept funktioniert.„Im Gegensatz zu den taktilen Informationen, die die Haut liefert, ist der Sehsinn eingeschränkt, denn Objekte können verdeckt werden“, erklärt Philip Mittendorfer, der als Wissenschaftler am Institut für Kognitive Systeme der TUM die Kunsthaut entwickelt.

Intelligente Maschinen lernen sich selber kennen

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. „Im Gegensatz zu den taktilen Informationen, die die Haut liefert, ist der Sehsinn eingeschränkt, denn Objekte können verdeckt werden“, erklärt Philip Mittendorfer, der als Wissenschaftler am Institut für Kognitive Systeme der TUM die Kunsthaut entwickelt.

Leichte Berührungen simulieren

Herzstück der neuen Roboterhülle ist ein gut fünf Quadratzentimeter 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 Mittendorfer. „Das entspricht unserer Wahrnehmung, wenn wir mit der Hand vorsichtig über die feinen Härchen unserer Haut streichen.“ 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. „Außerdem sind die Platinen später leicht um weitere Sensoren zum Beispiel für Druck zu erweitern.“

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