Ziel: Universelle Roboter, die sich per All-in-one-Manipulator steuern lassen.
Ziel des aktuellen Forschungsprojekts ist es, die Entwicklung eines „All-in-one" haptisch-kinästhetischen Manipulators zu ermöglichen, mit dessen Hilfe sich menschliche Bewegungen feinfühlig, präzise und in Echtzeit auf einen Roboter übertragen lassen – um diesen per Teleoperation fernzusteuern bzw. Bewegungsabläufe anzulernen. So könnte z.B. bei komplexen Aufgaben ein menschlicher Bediener auch von weit entfernt die Kontrolle über einen Pflegeroboter übernehmen und diesen über einen haptischen Manipulator präzise steuern.
Benötigt wird hierfür ein All-in-one-Manipulator, mit dem sich alle anfallenden Aufgaben ergonomisch in Echtzeit ausführen lassen – unbegrenzt in Bewegung, Dynamik und Arbeitsraum sowie mit möglichst realistischer haptischer Kraftrückkopplung.
Powered by Sensodrive: SensoJoints ermöglichen perfekte haptische Kraftrückkopplung und Kinästhetik.
Für die Entwicklung eines derartigen All-in-one-Manipulators haben die ISAS-Wissenschaftler eine neuartige, optimierungsbasierte Entwurfsmethode entwickelt, mit der sich ideale Segmentlängen, Antriebsgrößen und Getriebeübersetzungen für eine definierte Manipulatorkinematik auswählen lassen.
Als Basis für die Entwicklung dieser Methode dienten die einbaufertigen SensoJoint Antriebseinheiten von Sensodrive, welche die perfekten Voraussetzungen für die gewünschte Sensor-Aktor-Konfiguration bieten.
- Flexible Konfiguration für alle Arbeitsräume
Mit den in 5 Größen und unterschiedlichen Getriebeübersetzungen verfügbaren Plug-and-Play-Komplettantrieben lassen sich „im Baukastensystem" Roboter konfigurieren, die den gewünschten menschlichen Bewegungsraum 1:1 abbilden können. - Hochpräzise Kraftregelung für sicheren, feinfühligen Einsatz
Dank ihrer marktführenden integrierten Drehmomentmessung und Drehmomentregelung (Advanced Output Torque Control) bieten SensoJoints eine hochpräzise Kraftregelung und ermöglichen die feinfühlige, sichere Bewegungsausführung für alle Arten von Arbeiten. - Perfektes haptisch-kinästhetisches Feedback für Bediener
SensoJoints bieten herausragende Force-Feedback-Eigenschaften für die Teleoperation. Feedbackschleifen aus Sensoren ermöglichen es, alle Bewegungen und Widerstände am Aktor in absolut realitätsgetreues haptisch-kinästhetisches Feedback für den Fernbediener umzusetzen. Dieser „spürt" bei der Bedienung des Manipulators die Ausführungen des Roboters in Echtzeit und kann durch dieses immersive Gefühl so präzise und feinfühlig fernsteuern, als würde er die Bewegungen selbst ausführen.
Ausblick: der universell einsetzbare sensitive Roboter rückt näher
Noch läuft das 2022 gestartete Forschungsprojekt – aber die Ergebnisse sind bereits jetzt äußerst vielversprechend. Schon bald werden haptisch-kinästhetische All-in-one-Manipulatoren Realität werden. Und im Zusammenspiel mit den SensoJoints von Sensodrive lassen sich dann schnell und effizient universell einsetzbare Robotik-Lösungen für die Teleoperation entwickeln und produzieren.