Lernen Sie die unglaubliche Roboterhand kennen, die Remote-Operationen verändern könnte
Kredit: Shadow Robot Company
Die Roboterhand der Shadow Robot Company, der Tactile Telerobot, wurde verwendet, um Schachfiguren 5,000 Meilen weit zu bewegen. Jetzt könnte es für kritische Missionen verwendet werden.
Es gibt viele Ängste, die mit dem Aufstieg der Robotik einhergehen, aber nicht mehr als ein Kontrollverlust. Die Vorstellung, dass wir unsere Macht als dominante Spezies auf dem Planeten Erde an die Maschinen abgeben könnten, macht uns Angst, egal ob Sie sich Sorgen um Ihren Job oder einfach um Ihre Bedeutung machen.
Während dies also das Zeitalter ist, in dem wir unsere niedersten Aufgaben an die Maschinen auslagern sollten, ist dies auch das Zeitalter, in dem wir versuchen, die Kontrolle von der Technologie zurückzugewinnen. Elon Musk will uns damit aufrüsten Neuralink. Tragbare Elektronik wird uns weiter aufladen. Amazon-Chef Jeff Bezos plant Besuche im Weltraum, um zu sehen, ob wir Kolonien auf anderen Welten errichten können.
Zurück auf der Erde gibt es jedoch Entwicklungen, die Bezos begeistern: insbesondere, wenn es um die Robotersteuerung geht. Die Shadow Robot Company hat die weltweit erste haptische Teleroboterhand entwickelt, die einzige Roboterhand auf dem Markt mit 24 Bewegungen und 20 DOF (Freiheitsgrad, die Anzahl der einachsigen Drehgelenke).
„Die Prämisse, wie die Technologie funktioniert, ist relativ einfach und wurde von Jeff Bezos als ‚seltsam natürlich' bezeichnet“, sagt Rich Walker, Geschäftsführer der Shadow Robot Company. „Ein Bediener, der die haptischen Handschuhe trägt, kann die Roboterhand sogar in einem anderen Raum oder in der Nähe steuern, weshalb es besonders gut für Jobs geeignet ist, die von einer Fernsteuerung aus sicherer Entfernung profitieren würden. Die Roboterhand ahmt die Hand- und Armbewegungen des Bedieners nach, sodass der Bediener die Roboterhand führen kann, um Materialien zu handhaben und Aufgaben zu erledigen.“
„Die Sensoren an der Roboterhand leiten Berührungsempfindungen an den Bediener weiter, der den Handschuh trägt, sodass der Bediener fühlen kann, was die Roboterhand berührt, ohne das Objekt physisch mit seinen eigenen Händen zu berühren.“
Wie ist die Roboterhand entstanden?
„Wir sind seit 22 Jahren dabei: 32 Jahre, wenn man an unsere Dachbodentreffen im Jahr 1987 denkt, als wir ein kleiner Haufen Roboterenthusiasten waren“, sagt Rich und fügt hinzu, „was wir immer noch sind, aber jetzt mit richtigen Jobs.“
Die erste Kreation der Shadow Robot Company als Bastler war ein laufender, zweibeiniger Roboter, dessen Prototyp im Science Museum in London ausgestellt ist. Von da an konzentrierte sich das Team auf die Hand und forderte sich selbst heraus, den Fünffinger zu konstruieren Geschickte Hand des Schattens: die fortschrittlichste Roboterhand der Welt mit beispielloser Geschicklichkeit.
Das Unternehmen gewann die AIconics Awards 2019 für die beste Innovation in der KI-Hardware und die Innovation wurde zu einer Schlüsselkomponente des taktilen Teleroboters für fortschrittliche Teleoperation und Telepräsenz.
Mit Touch-Feedback kann ein Bediener die Aufgabe nicht nur effektiver ausführen, indem er die Roboterhand so verwendet, als ob es seine eigenen Hände wären, sondern er oder sie kann sich wirklich am Ort der Teleoperation präsent fühlen, was eine realistischere und menschlichere Erfahrung schafft.
Rich Walker, Geschäftsführer der Shadow Robot Company
„Der Tactile Telerobot ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit mit zwei anderen führenden Unternehmen, SynTouch und HaptX, beide mit Sitz in den USA“, sagt Rich. „Wir wurden für ein Projekt zusammengebracht, das von ANA Holdings, der Muttergesellschaft der japanischen Fluggesellschaft All Nippon Airways, die eine betreibt, finanziert und unterstützt wird Initiative zur Förderung der Entwicklung der Avatar-Technologie"
„Das ist das Tolle an diesem Projekt und Produkt, es untersucht, was möglich ist und wo sein Einsatz möglicherweise notwendiger ist als in anderen Anwendungen, aber das heißt nicht, dass es nicht als branchenübergreifendes Tool nicht überall eingesetzt werden kann!“
Wie funktioniert es?
Der Tactile Telerobot ist eine Verschmelzung der äußerst geschickten Roboterhandtechnologie der Shadow Robot Company mit den biomimetischen taktilen Sensoren von SynTouch an den Fingerspitzen der Hand und den realistischen haptischen Feedback-Handschuhen von HaptX zur Steuerung der Roboterhand bei der Übertragung von Berührungen.
„Die Fingerspitzen haben Sensoren von SynTouch, die einen starren Kern enthalten, der von einer elastischen, mit Flüssigkeit gefüllten Haut (Kochsalzlösung) umgeben ist, um eine bemerkenswerte Nachgiebigkeit wie bei der menschlichen Fingerspitze zu erzielen“, sagt Rich. „Die HaptX-Handschuhe verfügen über Aktuatoren, die die Haut an den Fingerspitzen des Benutzers leicht verschieben, was es ermöglicht, Kraftrückmeldung zu geben und Berührungen von der Roboterhand auf den Benutzer zu übertragen, der den Handschuh trägt.“
Die Hand ahmt die Arme und Handbewegungen des Bedieners innerhalb der haptischen Handschuhe nach und gibt ihnen ein realistisches Gefühl und vollständige Kontrolle beim Umgang mit Materialien und schwierigen Aufgaben.
„Die Sensoren an der Roboterhand leiten Berührungsempfindungen an den Bediener weiter, der den Handschuh trägt, sodass der Bediener fühlen kann, was die Roboterhand berührt, ohne das Objekt physisch mit seinen eigenen Händen zu berühren“, erklärt Rich. „Die Sensoren von SynTouch sind in der Lage, Kraft, Vibration und Temperatur zu erfassen, was mit der menschlichen Berührung identisch ist. In unseren jüngsten Tests konnte ein menschlicher Bediener in Kalifornien eine Computertastatur in London bedienen, wobei jeder Tastendruck von Fingerspitzensensoren an seinem Handschuh erkannt und zur Nachbildung originalgetreu über den Atlantik an die Dexterous Hand weitergeleitet wurde.“
Berührung ist ein unterschätzter Aspekt manueller Aufgaben.
„Zum Beispiel verwenden einige Arbeiter im Nuklearsektor Roboter, um mit radioaktiven Materialien umzugehen, ohne zu spüren, was sie berühren, was extrem schwierig ist und einen ohnehin riskanten Job noch riskanter macht“, sagt Rich. „Mit Touch-Feedback kann ein Bediener die Aufgabe nicht nur effektiver ausführen, indem er die Roboterhand so verwendet, als ob es seine eigenen Hände wären, sondern er oder sie kann sich am Teleoperationsort wirklich präsent fühlen, wodurch eine realistischere und menschlichere Erfahrung entsteht.“
Was hält die Zukunft für die Hand bereit?
Die Hoffnung für diese Roboterhand ist, dass die Technologie für alle Arten von sensiblen manuellen Arbeiten eingesetzt werden könnte, die eine menschliche Berührung erfordern. Der Tactile Telerobot wurde bereits verwendet, um Schachfiguren aus einer Entfernung von über 5,000 Meilen zu bewegen, und die Shadow Robot Company hofft, dass die Technologie in ernsteren Situationen eingesetzt wird.
„Diese Art von Entfernung ist äußerst nützlich für Betreiber von Kernkraftwerksstilllegungen, Katastrophenschutzteams oder Unternehmen mit mehreren Niederlassungen, die trotz Sitz in einem anderen Land oder Kontinent mit einem anderen Standort zusammenarbeiten können!“ sagt Reich. „Wir befinden uns bereits in Gesprächen mit dem britischen Nuklear-Establishment bezüglich der Anwendung dieser fortschrittlichen Technologie. Es fügt eine Sicherheitsebene zwischen dem Arbeiter und der Strahlungszone hinzu und erhöht die Präzision und Genauigkeit bei Aufgaben im Zusammenhang mit Gloveboxen.
Rich denkt auch, dass die Hand auch für das Gegenteil verwendet werden könnte: um Chemikalien vor Menschen zu schützen. Bei Arzneimitteln ist die Anwesenheit von Menschen eine potenzielle Kontamination.
Die Zukunft dieses Geräts bleibt spannend und das Team ist sich seiner potenziellen Auswirkungen auf die Welt sicher.
„Wir bei Shadow wissen, dass wir etwas Revolutionäres aufgebaut haben“, sagt Rich und fügt hinzu: „Wir sind ein ethisches Unternehmen und übernehmen keine Projekte, die unsere Werte gefährden.“
Die Zukunft des taktilen Teleroboters liegt darin, wie er in alle Arten von Praktiken integriert werden kann. Da immer mehr Branchen versuchen, die Kontrolle von den Robotern zurückzugewinnen, scheint der Weg der Shadow Robot Company vielversprechend zu sein. „Wir wissen nicht genau, wie die Reise ausgehen wird“, sagt Rich, „aber wir freuen uns darauf, bei jedem Schritt dabei zu sein.“
