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Kollaborative Robotik – Roboter mit Haut und Haaren

Schlangen "sehen" Wärme mit Hilfe ihres Grubenorgans, welches sich zwischen Nasenloch und Auge befindet, Quelle: Pixabay

Kollaborative Roboter sind Roboter, die direkt mit Menschen an ihrem Arbeitsplatz zusammenarbeiten. Ziel dabei ist es, die intelligenten Fähigkeiten des Menschen und seine Entscheidungs- und Reaktionsfähigkeit in unvorhersehbaren Situationen mit der Präzision und Ausdauer von Robotern zu kombinieren. Beispiele für kollaborative Roboter finden sich vor allem in der Industrie und Fertigungsproduktion. Kollaborative Roboter werden in Zukunft aber auch in anderen Arbeits- und Lebensbereiche zu finden sein. Beispiele sind autonom fahrende Autos, automatisierte Logistiklösungen, eigenständige Serviceroboter oder Roboter im Einzelhandel.

Wichtig für die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine ist die Sicherheit für den Mensch. Verletzungsgefahren müssen minimiert sein, damit Roboter ohne die bislang obligatorischen Schutzzäune direkt mit dem Menschen zusammenarbeiten können. Deshalb verfügen kollaborative Roboter über Sensoren, Bildverarbeitungssysteme oder mechanische Schutzmechanismen, um die Verletzungsgefahr durch direkten Kontakt zu vermeiden.

Eine temperaturempfindliche Haut
Forscher, der ETH Zürich haben eine Roboterhaut entwickelt, die einen Temperatursensor verfügt. Damit erkennt der Roboter, wenn sich Menschen in unmittelbarer Nähe befinden. Die künstliche Haut besteht aus einem flexiblen, transparenten Film aus Pektin. Pektine sind pflanzliche Polysaccharide. In der Natur kommen Pektine in allen höheren Landpflanzen vor. Sie finden sich  in allen festeren Bestandteilen, beispielsweise den Stängeln, Blüten, Blättern usw. Pektine sind Ballaststoffe, die vom Körper einfach wieder ausgeschieden werden. In der Industrie werden Pektine auch als Ersatzstoff für tierische Gelatine eingesetzt.

Die eingebauten Temperaturrezeptoren funktionieren wie das Grubenorgan der Schlagen: Einige Schlangen, wie Grubenottern oder Klapperschlangen, können Wärme „sehen“. Sie jagen kleine Säugetiere, wie Mäuse, Ratten und andere Nagetiere. Schlangen besitzen ein besonderes Sinnesorgan, das Grubenorgan, mit dem sie Wärmestrahlung wahrnehmen können. Genauer gesagt, können sie damit infrarotes Licht sehen. Das können wir Menschen nur mit Hilfe einer Wärmebildkamera. Das zweite Auge der Schlange liegt in einer kleinen Grube zwischen Nase und Auge. Daher trägt es auch seinen Namen „Grubenorgan“. Mit diesem Wärmesensor können Schlangen kleinste Temperaturunterschiede wahrnehmen.

Haare verbessern den Tastsinn
Etwa 95 Prozent des menschlichen Körpers sind mit feinen Härchen bedeckt, die selbst kleinste Luftzüge und leichten Druck registrieren. Um den Tastsinn von Robotern zu verbessern, haben chinesische Forscher feine, künstliche Haare aus Mikrodrähten auf Kobaltbasis hergestellt. Diese Haare sind von einer dünnen Glasschicht überzogen und wurden für die ersten Tests in einen robusten, gummiartigen Hautsensor eingebettet. Der neue Sensor kann neben Luftzügen, Materialeigenschaften erkennen.

Quellen:

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