CapTac‑Sensor macht Roboter sensibler
Robotergreifer mit neuem Fingerspitzengefühl
Ein Quantensprung in der Robotik: Ein innovativer taktiler Sensor erlaubt es Greifern, nicht nur Druck, sondern auch seitliche Scherkräfte zu „fühlen“, wie es nur die menschliche Hand bislang vermochte – und eröffnet damit neue Horizonte für industrielle Automatisierung.
Prof. Hubert Zangl von der Universität Klagenfurt (Institut für Intelligente Systemtechnologien) mit dem Robotergreifer
aau/Müller
Ein Team von Forschenden rund um Prof. Hubert Zangl vom Institut für Intelligente Systemtechnologien der Universität Klagenfurt hat gemeinsam mit internationalen Partnern einen neuartigen taktilen Sensor entwickelt, der Robotergreifer deutlich sensibler macht. Die Technologie mit dem Namen CapTac misst nicht nur Druckkräfte, sondern auch so genannte Scherkräfte – also seitlich wirkende Kräfte, die auftreten, wenn ein Objekt zu rutschen beginnt.
„Greift ein Mensch nach einem Objekt, kann er erkennen: Wie und wie stark kann ich das Objekt greifen? Für Maschinen ist es entscheidend, Kontaktflächen zu erkennen und die Verteilung von Normal- und Scherkräften zu messen, insbesondere dann, wenn es darum geht, zu erkennen, ob ein Objekt rutscht oder ob ein Objekt so empfindlich ist, dass es bei zu starkem Druck Schaden nehmen könnte“, erklärt Hubert Zangl. Er führt weiter aus: „Die präzise Erfassung von Kontaktflächen und -kräften ist ein Schlüsselbaustein für die Weiterentwicklung der Robotik, da sie eine unverzichtbare Grundlage für sicheres Greifen und stabile Kontakte darstellt.“
Neue Sensortechnologie verleiht Robotern mehr Tastsinn
Die nun neu entwickelte Sensortechnologie CapTac stellt Lösungen für diese Herausforderungen vor. Sie erfasst die Verteilung von Normal- und Scherkräften auf der Greiffläche. Dadurch kann ein Roboter erkennen, ob ein Objekt zu rutschen beginnt oder ob es zu stark gedrückt wird – und entsprechend gegensteuern. Zum Einsatz kommt ein leicht austauschbares, drahtloses kapazitives taktiles Sonsorarray.
Hubert Zangl erklärt dazu: „Diese Sensoren nutzen ein kostengünstiges Herstellungsverfahren auf der Basis von leitfähigen, flexiblen Elektroden, die in eine Silikonmatrix eingebettet werden. Die Finger des Greifers sind also weich. Kapazitive Sensoren erfassen die Verformung des Silikons, wodurch Rückschlüsse auf die Kontaktkräfte gezogen werden können.“
Das System könne, so das Forschungsteam, nicht nur in weichen Roboterfingern Anwendung finden. Auch an anderen strategischen Positionen des Roboters könne man die smarte Roboterhaut einbauen und die umfassenden Vorteile nutzen: Die Sensorpads können schnell ausgewechselt werden, die Datenübertragung erfolgt drahtlos und die Technologie ist kostengünstig produzierbar.
FAQ: CapTac‑Sensortechnologie für Robotergreifer
1. Was macht den CapTac‑Sensor so besonders?
CapTac ist ein neuartiger taktiler Sensor, der nicht nur Druckkräfte, sondern auch Scherkräfte misst. Damit erkennt ein Roboter, ob ein Objekt zu rutschen beginnt oder zu stark gedrückt wird – ein entscheidender Fortschritt für sensibles und sicheres Greifen.
2. Wie funktioniert der Sensor technisch?
Der Sensor basiert auf einem kapazitiven Sensorarray aus leitfähigen, flexiblen Elektroden, die in eine Silikonmatrix eingebettet sind. Die Verformung dieser weichen Oberfläche wird gemessen und erlaubt Rückschlüsse auf Normal- und Scherkräfte.
3. Wo kann CapTac eingesetzt werden?
Die Technologie ist vielseitig einsetzbar – sowohl in weichen Roboterfingern als auch an anderen strategischen Stellen von Robotern. Sie ist drahtlos, austauschbar und kostengünstig in der Produktion, was sie ideal für industrielle Anwendungen macht.
