Roboterhand

Roboterhand bezeichnet eine mechanische oder mechatronische Hand, die Objekte greifen, tragen oder manipulieren kann. Sie dient sowohl als Endeffektor in Industrierobotern als auch als Prothesen- oder Forschungsgerät. Im Vergleich zu einfachen Greifern versucht eine Roboterhand, eine breitere Bandbreite von Griffen und Bewegungen zu imitieren.

Konstruktion: Anthropomorphe Hände mit fünf Fingern nach menschlichem Vorbild; alternative Greifgeräte weisen weniger Finger oder speziell geformte Greifzacken auf. Antriebe umfassen elektrische Servomotoren, hydraulische oder pneumatische Zylinder, sowie Sehnenspannungs- oder cable-driven Systeme. Sensoren erfassen Stellung, Kraft und oft taktile Informationen.

Steuerung: Steuerung erfolgt offen oder geschlossen; Teleoperation durch Kamerasignale oder EMG-Signale; autonome Steuerung durch Regelung, Pfadplanung und Sensorfusion; fortgeschrittene Systeme verwenden maschinelles Lernen zur Objekterkennung, Griffwahl und Adaptation.

Anwendungen: Automatisierung in der Industrie, Serviceroboter, Prothetik und Forschung; Einsatz in gefährlichen oder schwer zugänglichen Umgebungen; medizinische Rehabilitationsgeräte entwickeln. Haptische Rückmeldung ermöglicht Nutzern ein Gefühl des Griffs.

Herausforderungen: Vielfalt der Objekte, variable Oberflächen, benötigte Präzision und Kraft, Kosten, Haltbarkeit; Entwicklung von klassifizierter Sensorik und robusten Steuereinheiten; Standardisierung.

Geschichte: Frühe Robotik verwendete einfache Greifer; moderne Handsysteme wurden im Laufe der letzten Jahrzehnte komplexer; heute gibt es kommerzielle und akademische Lösungen mit fortgeschrittener Feinmotorik.