Robo Habilis knipt met zijn vingers, houdt eieren vast zonder ze te breken en tilt zonder morsen een koffiekopje op. Het apparaat is gebouwd met de menselijke arm en hersens als uitgangspunt. Hoofdontwerper Dr. Patrick van der Smagt werkt met zijn onderzoeksteam aan een robothand, -arm en -brein die even gevoelig, flexibel en intelligent zijn als de menselijke tegenhangers. Daarmee slaat Van der Smagt’s team een heel andere weg in dan ontwerpers van bestaande robotarmen, die aan de lopende band staan in fabrieken. “Die zijn niet erg intelligent of flexibel, en kunnen niet voelen of ze iets vasthouden.”
De robothand kan een kopje koffie vasthouden zonder te morsen. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.
Beha
De onderzoekers imiteren het gevoel in onze vingertoppen met een koolstoffilm waarvan de elektrische weerstand verandert met de druk. Deze film geeft de robothand dezelfde gevoeligheid als een hand van vlees en bloed. Intelligente bewegingen kan de robot nog niet maken. “We staan er nooit bij stil, maar de precieze bewegingen die nodig zijn om bijvoorbeeld een vest open te knopen of een beha los te maken zijn heel moeilijk”, vertelt Van der Smagt. “Een kind leert dat pas op zijn vierde. Onze robotarm is nog niet slim genoeg om zelf uit te vogelen hoe dit moet.”
De robotarm heeft twee motortjes aan elk van zijn 29 gewrichten voor kracht en controle over de bewegingen. De motortjes trekken in tegengestelde richting aan een gewricht, op dezelfde manier waarop spieren een menselijk gewricht laten bewegen. Om al die bewegingen na te maken bestudeerden de onderzoekers eerst de MRI-foto’s van een menselijke hand in honderden verschillende posities. Van der Smagt: “Tot mijn verbazing was dit systeem nog nooit onderzocht. We moesten de foto’s dus allemaal zelf maken. Ik heb ook uren in zo’n rotding gelegen, na een tijdje liet ik het toch maar door studenten doen.”
Twee tegengestelde spieren brengen gewrichten in beweging door aan het bot te trekken. Hier zijn dat de biceps en de triceps die het ellebooggewricht buigen. In de robotarm zijn de spieren vervangen door kleine elektromotortjes. Bron: www.natuurinformatie.nl
Druppel
Net zoals een lichaam niks doet zonder een brein, kan de robotarm niets zonder een goed besturingssysteem. Ook hiervoor nemen de onderzoekers zichzelf als voorbeeld. In de computer maken ze de kleine hersens ( cerebellum) na. Dit vuistgrote orgaan is verantwoordelijk voor het soepele verloop van kleine bewegingen, zoals die van de vingers.
Het hoogste doel, een menselijke robot bouwen, komt met de ontwikkeling van de robotarm weer een stap dichterbij. Toch weet van der Smagt dat ze er nog lang niet zijn. “Dit onderzoek zal in de nabije toekomst enkel geschikt zijn voor het bouwen van prothesearmen.” Zijn project duurt nu 2,5 jaar en kostte €6,5 miljoen, volgens Van der Smagt een druppel op een gloeiende plaat. “Voor het bouwen van een menselijke robot hebben we nog jaren werk, en kunnen we makkelijk een paar miljard euro opmaken.”