Forschung : Sensible Arme für Roboter

Aufgedruckte Sensoren sollen Maschinen helfen, sich im Dunkeln zu orientieren. So könnten Roboter besser im Trüben fischen.

Ralf Nestler

Wenn es gefährlich wird, schicken Menschen gern Roboter vor, etwa bei Arbeiten in Minengebieten oder nach Chemieunfällen. Die künstlichen Helfer können aber nicht überall eingesetzt werden. Bei Reparaturen an Tiefseeleitungen oder an der Basis von Bohrinseln zum Beispiel ist es oftmals stockdunkel. Die Techniker, die Roboter von der Ferne aus steuern, setzen dann zusätzliche Lampen ein. Doch wenn das Wasser trüb ist, können sie trotzdem nicht erkennen, wohin sie die Maschine lenken sollen.

Marcus Maiwald vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung in Bremen und sein Team arbeiten daran, dass Unterwasserroboter künftig ihren Weg allein finden. Dabei soll ein Sensor helfen, der den metallischen Gehilfen einen Tastsinn verleiht. Damit können die Geräte sofort erfassen, ob sie irgendwo anstoßen und gegebenenfalls den Kurs ändern. Einen Prototyp für dieses System präsentierten sie jetzt auf einer Fachmesse.

„Das wichtigste Element des Sensors ist ein metallischer Dehnungsmesstreifen“, sagt Maiwald. Stößt der Roboter gegen ein Hindernis, verändert sich die Länge des Streifens minimal, und somit der elektrische Widerstand des Bauteils. Das Besondere an dem Prototyp ist, dass kein gewöhnlicher Messstreifen angeklebt wird, sondern der Sensor „aufgedruckt“ wird. Dazu werden winzige Silberpartikel in einer alkoholischen Lösung vermischt und mit einer Spritzpistole direkt auf den Roboterarm gesprüht. „Mit dem Verfahren können wir Linien erzeugen, die nur halb so dünn sind wie ein menschliches Haar“, sagt Maiwald.

Mit der Spritztechnik können auch gewölbte Oberflächen mit Dehnungsmessstreifen versehen werden. Je mehr dieser Streifen ein Roboter hat, desto feinfühliger ist er. Die Forscher hoffen, dass die Sensoren künftig sogar zwischen starker Strömung und einem Hindernis unterscheiden können. Um die Informationen zu verarbeiten und entsprechende Aktionen auszulösen, benötigen die Roboter ein künstliches Gehirn. Daran arbeiten zurzeit Wissenschaftler des Deutschen Forschungszentrums für künstliche Intelligenz. Die Versuche stehen aber noch am Anfang, so dass es einige Zeit dauern wird, bis sensible Roboter allein über den Meeresgrund gleiten.

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