SOMA: Innovative Silikonhand ermöglicht Robotern feinfühliges Greifen

Die menschliche Hand hat sich über Jahrmillionen der Evolution zu einem Präzisionswerkzeug entwickelt. Sie kann mit Fingerspitzengefühl Gläser polieren oder mit geballter Faust eine Briefmarke festdrücken, geschickt durch schmale Spalte greifen oder in Windeseile die Computer-Tastatur bedienen. Dabei wird immer die Umwelt berücksichtigt: empfindliche Oberflächen, beengter Raum, unterschiedliche Formen, bewegliche Elemente… Für den Menschen ist diese Fingerfertigkeit alltäglich. Die groben Greifer von Robotern sind von einer solchen Sensibilität noch meilenweit entfernt. Doch das soll jetzt anders werden.

Gemeinsam mit europäischen Partnern aus Wissenschaft und Industrie entwickeln Forscher der Technischen Universität (TU) Berlin zarte Hände für Roboter. Das von der EU geförderte Projekt läuft unter dem Namen SOMA, als Abkürzung für Soft Manipulation. Der Fachausdruck steht für feinfühliges Greifen und Heben in der Service-Robotik. In die Finger der Roboterhand (RBO Hand 2) aus weichem, gummiähnlichem Silikon sind Luftkammern eingearbeitet, die nach Bedarf mit Druckluft aufgeblasen werden. Dadurch schmiegt sich die künstliche Hand beim Greifen sanft um das Objekt, ohne Druckstellen oder Kratzer zu hinterlassen. Sie passt sich exakt der Form des Gegenstands an: Stifte, Obst oder eine Brille aufzunehmen, gelingt mühelos.

Die an der TU Berlin entwickelte „RBO Hand 2“ ist der menschlichen Hand sehr ähnlich.

Radikale Neuausrichtung

Laut TU Berlin bedeutet SOMA eine radikale Neuausrichtung, da es bisher hauptsächlich Roboterhände aus Metall gibt, die weiche Objekte zerquetschen und tausende Euro kosten. Die Fertigungskosten der neuen Silikonhände liegen dagegen bei maximal 400 Euro. Weiterer Vorteil der SOMA-Hand: Gesteuert von speziellen Computerprogrammen bezieht sie ihre Umwelt ein und kann dadurch sehr flexibel eingesetzt werden – zum Beispiel auch außerhalb von Lagerhallen, etwa bei der Apfelernte oder in Service-Bereichen.

Sanft zu frischen Früchtchen

Roboter, die für zerbrechliche Objekte ebenso geeignet sind wie für harte Gegenstände, unabhängig von Form, Größe und Material, sind industrieweit gefragt. Besonders die Logistikbranche ist hochinteressiert. Während Kisten in Lagern schon vollautomatisch transportiert werden, müssen empfindliche Waren immer noch von Menschenhand sortiert und verpackt werden, um Beschädigungen zu vermeiden. Der britische Online-Supermarkt Ocado, einer der SOMA-Projektpartner, hat die neu entwickelte Roboterhand bereits mit künstlichen Früchten getestet. Ergebnis: Sie konnte viele, unterschiedlich geformte Testfrüchte ohne Beschädigungen aus einer genormten Obstkiste herausnehmen. „Die RBO Hand 2 ist eine vielseitige, kostengünstige und sichere Roboterlösung, die sich hervorragend in unsere hochautomatisierten Lager integrieren lässt“, sagt Graham Deacon, Leiter der Forschungsgruppe Robotik bei Ocado. In den kommenden Monaten plant sein Team weitere, komplexere Tests mit der sensiblen Hand. Der Online-Supermarkt betreibt mehrere großflächige Lagerhäuser mit über 48.000 Artikeln. Um die Lieferung zu beschleunigen und die Kosten zu senken, sucht Ocado nach einem robusten, automatisierten Verfahren, das die Lebensmittel behutsam versandfertig macht.

Die SOMA-Partner

  • Technische Universität Berlin (Fakultät Elektrotechnik und Informatik)
  • Universität Pisa
  • Italian Institute of Technology in Genua
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in München
  • Institute of Science and Technology Austria
  • Online-Supermarkt Ocado in Hatfield, Großbritannien
  • Disney Research in Zürich

Text von Gesine Oltmanns
Fotos: TU Berlin/Raphael Deimel

Share This