Einfacher Band-Greifer pflückt vorsichtig Früchte
Um Früchte und Obst schadlos ernten zu können, braucht es sensible Greifer. Ein solcher Greifer muss jedoch nicht aufwendig kontruiert sein, zeigen Forscher.
Der GRIP-Tape erntet Früchte mit seinen beiden Fingern aus rotierenden Bändern.
(Bild: David Baillot / University of California San Diego)
Ein Ingenieursteam der University of California San Diego (UC San Diego) hat einen Greifer mit dem Namen GRIP-Tape (Grasping and Rolling In-Plane – GRIP) entwickelt, der mit zwei rotierenden Bändern auch empfindliche Objekte greifen und drehen kann. Der Greifer kann etwa in einem Ernteroboter eingesetzt werden, um weiche Früchte zu ernten. Er ist aber auch dazu geeignet, um etwa Schrauben mit einem Schraubendreher einzudrehen.
Obst und Gemüse mit einem Roboter zu ernten, ist keine triviale Angelegenheit. Während die Erkennung der Position der Früchte am Baum oder Strauch noch recht einfach ist, kann es schwierig sein, das Obst oder Gemüse so abzuernten, dass es nicht beschädigt wird. Die dazu nötigen Greifer müssen behutsam vorgehen und sind entsprechend aufwendig konstruiert.
Die Forscher der UC San Diego haben sich Gedanken darüber gemacht, wie sie einen Greifer konstruieren können, der vorsichtig agieren kann, einfach konstruiert und anzusteuern ist und zugleich wenig kostet. Herausgekommen ist ein Greifer, der zwei Finger aus rotierenden Bändern benutzt, wie die Wissenschaftler in der Studie "Grasping and rolling in-plane manipulation using deployable tape spring appendages" schreiben, die in Science Advances erschienen ist.
Rotierende Bänder als Finger
Der Vorteil, ein rotierendes Band für einen Greifer zu nutzen, liegt auf der Hand: Die Bänder, die von Umlenkrollen geführt werden, bestehen aus sehr dünnem, von weichem Material ummanteltem Stahlband, sind flexibel und passen sich so einfach an zu greifende Objekte an. Trotzdem sind sie steif genug, um fest genug zugreifen zu können. Eine aufwendige Sensorik bedarf es zur Kontrolle der Grifffestigkeit nicht. Die Wissenschaftler geben an, dass das Material so weich ist wie Silikon, das bei Softrobotern verwendet wird. Entsprechend sei die Verletzungsgefahr für Menschen auch sehr gering.
Empfohlener redaktioneller Inhalt
Mit Ihrer Zustimmung wird hier ein externes YouTube-Video (Google Ireland Limited) geladen.
Ich bin damit einverstanden, dass mir externe Inhalte angezeigt werden. Damit können personenbezogene Daten an Drittplattformen (Google Ireland Limited) übermittelt werden. Mehr dazu in unserer Datenschutzerklärung.
Die Bänder bilden jeweils ein Dreieck und formen damit eine "Fingerspitze". Die ist beweglich ausgeführt. Insgesamt vier Motoren kontrollieren die Fingerbewegungen unabhängig voneinander. Die Finger können verlängert oder verkürzt werden. So erreichen sie auch Objekte, die sich weiter entfernt an unzugänglichen Stellen befinden.
Die gesamte Länge der Bänder kann dabei als Greiffläche genutzt werden. Hinzu kommt, dass die Bänder rotieren und so gegriffene Objekte drehen können. Früchte lassen sich durch die Drehbewegung dann einfacher vom Baum oder Strauch lösen, wie die Forscher in Feldversuchen nachgewiesen haben.
Videos by heise
Nach Angaben der Wissenschaftler ist der Anwendungsbereich des GRIP-Tape vielfältig. So konnten sie mit ihm etwa Schrauben und Glühlampen einschrauben.
Die Forscher der UC San Diego wollen den Greifer nun weiter verbessern und ihn mit mehr Sensoren und einer Künstlichen Intelligenz ausstatten. Die soll ihm autonome Fähigkeiten verschaffen, um selbstständig etwa Erntearbeiten durchführen zu können.
(olb)
