Roboter lernen fühlen

09.06.2006

Hören und sehen können Roboter bereits, nun sollen sie auch fühlen lernen. US-Wissenschaftler haben einen hauchdünnen Überzug entwickelt, der es einem Roboter ermöglichen soll, auch sehr kleine und feine Konturen zu erkennen. Erste Tests mit Münzen haben bereits funktioniert.

Die beiden US-Wissenschaftler Vivek Maheshwari und Ravi Saraf von der Universität von Nebraska haben einen rund 100 Nanometer dünnen Überzug entwickelt, der Roboterfingern die gleiche Sensitivität wie menschlichen Fingern verleihen soll, berichtet das US-Magazin "Science".

Bis jetzt konnten Roboter mithilfe einfacher Sensoren nur erkennen, ob sie an Sachen anstoßen oder etwas halten, die jeweilige Textur konnten sie allerdings meist nicht erfühlen.

Bisherige Detektoren, die dem Roboter Feedback über die Oberfläche gaben, waren für den kommerziellen Gebrauch bisher nicht zu gebrauchen.

Die elektronische Roboterhaut könnte vielerorts Einsatz finden -etwa im medizinischen Bereich.

Schichten aus Gold und Kadmium-Sulfid

Der Überzug besteht aus wechselnden Schichten von Nanopartikeln aus Gold und Kadmium-Sulfid, die ihrerseits durch Polymerschichten getrennt werden.

Die elektrisch geladenen Gold-Partikel stoßen einander ab, da sie sich nicht berühren fließt auch kein elektrischer Strom.

Sobald allerdings Spannung angelegt wird [von einer Seite zur anderen], können die Goldelektronen von einer Goldschicht zur anderen diffundieren und durchqueren dabei die Kadmium-Sulfid-Nanopartikel. Diese geben dabei Licht ab.

Druck erzeugt Licht

Je mehr die einzelnen Schichten zusammengepresst werden, desto mehr Strom kann fließen und umso mehr Licht wird auch abgegeben.

Auf einer unebenen Fläche strahlt der Film demnach dort am hellsten, wo der meiste Druck ausgeübt wird – bei den Unebenheiten. Vertiefungen erzeugen entsprechend weniger Licht. Diese Lichtmuster wird dann mit einer Kamera aufgenommen, die das Muster in ein Bild übersetzt.

Die beiden Forscher demonstrierten die Fähigkeiten ihrer Entwicklung an einem US-Penny und konnten dabei die kleine Schrift auf der Münze entziffern.

Kamera bleibt Herausforderung

Der Detektor kann Unebenheiten bis zu 40 Micrometer Breite und fünf Micrometer Höhe erfassen.

Die Herausforderung liegt nun darin, entsprechend kleine Kameras in die "Fingerspitzen" der Roboter zu integrieren. Laut Saraf soll es aber auch möglich sein, die Stromstärke direkt an der Schicht zu ermitteln.

(Reuters | Science)