Eiskaltes Händchen: Roboterhand läuft selbstständig los und sammelt Gegenstände

Das Video erinnert ein wenig an das „Eiskalte Händchen“ aus der Serie „The Addams Family“: Die Hand eines Roboterarms löst sich von dem Arm, krabbelt los und sammelt farbige Klötzchen ein. Dann läuft sie zurück zum Arm, koppelt sich wieder an, und der Arm hebt die Hand, die die Klötzchen weiter festhält.

Es gehört zu einer Forschungsarbeit, die jetzt in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ vorgestellt wurde. Sie beschreibt eine autonome Roboterhand, die sich selbstständig von einem Roboterarm lösen, auf den Fingern laufen und mehrere Gegenstände greifen und transportieren kann. Sobald die Hand ihren Auftrag erfüllt hat, kehrt sie zum Arm zurück und dockt wieder an.

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Das Design ermöglicht Aufgaben wie das Erreichen von Gegenständen außerhalb der normalen Reichweite und die Handhabung mehrerer Objekte gleichzeitig und bietet damit "potenzielle Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie-, Dienstleistungs- und Erkundungsrobotik" schreiben die Autoren. Das Team um Xiao Gao arbeitet schon seit einigen Jahren an dem Projekt und hatte zuletzt 2024 einen Prototypen vorgestellt, der aber noch von einem Menschen ferngesteuert werden musste.

Hand mit sechs Fingern

Aktuell stellen Gao und seine Kollegen nun zwei neue Versionen der Roboterhand vor: ein Design mit fünf Fingern und eines mit sechs Fingern. Roboterhände sind oft so konstruiert, dass sie die menschliche Hand nachahmen, die als äußerst geschickt gilt. Ihre asymmetrische Struktur – die nur das Greifen von einer Seite ermöglicht – und ihre begrenzte Reichweite können jedoch die Fähigkeiten bei bestimmten Aufgaben einschränken, etwa dann, wenn es darum geht, mehrere Objekte gleichzeitig zu greifen.

Tatsächlich erweist sich die Hand mit den sechs Fingern als leistungsfähiger. Sie ermöglicht das Greifen von Gegenständen von beiden Seiten. Sie kann bis zu drei Objekte nacheinander greifen, transportieren und dann wieder am Arm andocken, während sie die Objekte sicher festhält. In Experimenten schaffte sie das mit einer Pappröhre, einem Gummiball, einem Whiteboard-Marker und einer Blechdose. „Studien der Hand-Anatomie haben dazu geführt, dass wir sehr viel besser verstehen, warum unsere Hände so sind, wie sie sind“, schreiben die Autoren. „Sie haben allerdings sehr viel weniger geholfen zu verstehen, warum sie nicht ganz anders aussieht.“

Tatsächlich können Gao und sein Team sich durchaus vorstellen, die abnehmbare Roboterhand künftig auch in Prothesen oder als zusätzliches Körperteil einzusetzen. Weltweit arbeiten Forschungsteams schon jetzt an künstlichen Körperteilen, deren Design vom biologischen Vorbild abweicht.

Beschränkte Möglichkeiten – coole Technologie

Technisch gibt es aber noch einiges zu tun. So muss die autonome Roboterhand extern – per Kabel – mit Energie versorgt werden. Die Kreisbewegung ist noch immer sehr langsam – das Video ist mit dreifacher Geschwindigkeit abgespielt. Und auch bei der Sensorik gibt es noch Luft nach oben: Man erkennt im Video deutlich die Marker, die dem Roboter zur räumlichen Orientierung dienen. Bei echten Anwendungen würden diese natürlich fehlen.

Dennoch gibt es viele Details an der Arbeit, die technisch sehr beeindruckend sind. Das automatische An- und Abkoppeln der Hand haben die Forschenden beispielsweise mit motorgetriebenen Schrauben gelöst. Und die Hand verfügt gleich über mehrere Gangarten – je nachdem, welche und wie viele Gegenstände sie gerade transportiert.

Dieser Beitrag ist zuerst auf t3n.de erschienen.

(jle)