c't 8/2019
S. 33
News
Touchscreen, Robotik

Display drückt von innen

Mit einer an der Universität des Saarlands entwickelten dünnen Silikonfolie kann der Touchscreen der Zukunft selbst klopfen, vibrieren oder drücken.

Ingenieure der Uni Saarland zeigen den ersten Touchscreen, der selbst klopfen kann. Bild: Oliver Dietze

Die dünne Silikonfolie sieht aus wie einfache Frischhaltefolie, sie könnte aber den Nutzen von Touchscreens deutlich erweitern. Überdeckt man damit ein Display, kann es den Tastsinn durch ein Klopfen oder ein Vibrieren ansprechen und damit den Anwender zum Beispiel auf besondere Bildschirminhalte hinweisen oder zu einem Button leiten.

Bei der Folie, die das Ingenieurteam um Professor Stefan Seelecke am Lehrstuhl für Intelligente Materialsysteme der Universität des Saarlandes entwickelt hat, handelt es sich um ein dielektrisches Elastomer. Bei der Herstellung wird die feine Membran mit einer elektrisch leitfähigen Schicht bedruckt. Aktiviert durch eine elektrische Spannung zieht sich die Folie dann beispielsweise in der einen Richtung zusammen und dehnt sich in der anderen. Dem Team ist es inzwischen gelungen, jeder Folienstellung die entsprechenden Werte der elektrischen Kapazität zuzuordnen. Mit einer eigens entwickelten Regelungseinheit lassen sich die Folienbewegungen gezielt ansteuern.

Durch Veränderungen am elektrischen Feld sind den Forschern bereits ganz verschiedene Bewegungsformen und Signale gelungen, etwa schnelles Vibrieren, stufenlose Hubbewegungen oder ein simulierter Herzschlag. Die dünne Folie hält bei Bedarf die gewählten Stellungen und Höhen. Zudem kann die Silikonfolie selbst als Positionssensor genutzt werden. Sie vereint damit in einem dünnen Bauteil gleich zwei Touch-Funktionen in sich, erkennt die Touch-Eingabe und generiert eine fühlbare Ausgabe.

„Die Technik kommt ohne seltene Erden oder Kupfer aus“, wirbt Seelecke. Auf der Hannover Messe suchen die Forscher aus Saarbrücken nun ganz konkret nach Industriepartnern für ihre Neuentwicklung. (agr@ct.de)

Der Roboter reicht die Hand

Spiel mit dem Dodekaeder: Die BionicSoftHand erlernt Fingerfertigkeit. Bild: Philipp Freudigmann

Kollaborative Roboter in Montagehallen oder Serviceroboter im Privathaushalt sind näher am Menschen dran als die rücksichtslosen Industrieroboter hinter ihren Schutzzäunen. Der Automatisierer Festo greift den Trend zu neuen Roboterformen mit dem bionischen Konzept der BionicSoftHand auf, mit der ein Roboterarm dem Menschen beispielsweise Werkzeug reichen kann. Das Greifwerkzeug besitzt fünf Finger, allerdings kein festes Skelett. Stattdessen sind die einzelnen Finger aus flexiblen Bälgen mit Luftkammern geformt. Die textile Außenhaut ist elastisch und an einigen Stellen mit hochfesten Fäden durchwirkt. Jeder Finger wird pneumatisch angesteuert und krümmt sich dann in der vorgegebenen Weise.

Zu dieser Hand hat Festo den BionicSoftArm entwickelt, der modulweise aus bis zu sieben pneumatischen Balgsegmenten und Drehantrieben kombiniert werden kann. Eine Herausforderung beim Einsatz von fünf Fingern ist deren Ansteuerung. Bei Festo setzt man zum Training auf einen virtuellen Zwilling des Roboterarms mit Hand, die durch Ausprobieren versucht, einen Dodekaeder, einen regelmäßigen Körper aus zwölf gleichen Fünfecken, in der Hand zu drehen, bis eine bestimmte Fläche oben liegt. Wie die Roboterhand funktioniert, ist auf der Hannover Messe zu sehen. (agr@ct.de)

Greifer nutzt bis zu fünf Finger

Einen Fünf-Finger-Greifer, der alle Greiffinger autonom bewegt, zeigt Schunk erstmals mit dem Greifermodell SVH. Jeder Finger ist mit einer Sensorrückkopplung ausgestattet, sodass ein Objekt mit Feingefühl gefasst werden kann. Der Hersteller regt an, diese Greiferform auch für den Einsatz von Gesten in der Roboter-Mensch-Kommunikation zu nutzen, etwa „Daumen hoch“ oder „Daumen runter“ zu signalisieren.

Da ein universeller Fünf-Finger-Greifer kaum für wiederkehrende Standard-Greifvorgänge eingesetzt wird, sondern flexibel reagieren sollte, demonstriert Schunk ein KI-Lernsystem. In einem Beispielfall haben die Spezialisten fünf steckbare Bauklötze in beliebigen Kombinationen unter eine Stereokamera gelegt. Nach etwa 1000 Greifsituationen griff der SVH zunehmend sicher zu und nutzte dabei zwei, drei, vier oder fünf Finger. (agr@ct.de)

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