BioTac: Robo-Finger fühlt genauer als Mensch

Forscher der Viterbi School of Engineering an der University of Southern California haben einen Sensor entwickelt, der in der Lage ist, Oberflächen zu erfühlen. „BioTac“ ist der menschlichen Fingerspitze nachempfunden und schlägt die humane Wahrnehmung an Genauigkeit. Nun möchte man die Erfindung über das Tech-Start-up SynTouch http://syntouchllc.com vermarkten.

Vibration verrät Oberfläche

„Unsere große Herausforderung war: Wie kann man Oberflächen erfassen und wie bekommt man einen Roboter dazu, das zu tun?“, so der am Projekt beteiligte Biomedizin-Techniker Gerald Loeb. Die Lösung hat das Team in der Vibrationsanalyse gefunden.

BioTac besteht aus einer elastischen Kunsthaut, die über eine Fingerabdruck-artige Rillung verfügt. Darunter verbergen sich eine Reihe winziger Unterwassermikrofone, die von Flüssigkeit umhüllt sind. Fährt der robotische Finger nun über eine Oberfläche, so nehmen die Mikrofone die entstehenden Vibrationen auf, die anschließend von einem lernfähigen Algorithmus ausgewertet werden. Weitere Sensoren lassen den künstlichen Finger auch Formen und Temperaturen unterscheiden.

Erkennung mit 95-prozentiger Genauigkeit

„Es handelt sich um eine neue Geräteklasse“, gibt sich Loeb überzeugt. „Mit BioTac könnten sich etwa prothetische Hände erweitern lassen.“ Die Zuordnung von Vibrationsmuster zur tatsächlichen Textur funktioniert bereits sehr präzise. Das biomimetische System wurde anhand von 117 Samples mit je fünf Tastbewegungen trainiert. In einem Testlauf erreichte es schließlich eine Genauigkeit von 95 Prozent und stellte damit alle menschlichen Probanden in den Schatten. Lediglich extrem ähnliche Texturen bereiten noch Probleme.

Die Forscher haben nun ihre Entwicklung im Journal „Frontiers in Neurorobotics“ vorgestellt. Anwendung finden könnte BioTac nicht nur in Prothesen, sondern auch in der Industrie, wo er wichtige Informationen im Herstellungs- und Qualitätssicherungsprozess liefern könnte. SynTouch verkauft die Technologie nun an Unternehmen und andere Forschungseinrichtungen.

BioTac-Video: http://vimeo.com/43688296