A robot’s soft touch

PhD student, Gert Kragten, of the biomechanical engineering department (Mechanical, Maritime and Materials Engineering), makes the finger curl by pulling a rod at the other end, just like a puppeteer. Specially designed pulleys at the joints of the finger ensures that the power is distributed over the three phalanxes, although not per se evenly. The way the power is distributed depends on the shape of the object the finger encounters, yet it always results in an accurate grip.

This technique is called under-actuated grasping. Within robotics this is a rather new discipline. The fingers or gripers (if you combine more fingers) can move in many more directions than there are motors. “In robotics, we are accustomed to developing machines that generate a desired movement and we put a motor at every hinge”, says Kragten’s colleague, dr. Just Herder. “In contrast, here we only use one motor. Therefore, in a sense you could say that you can’t really steer an under-actuated finger.”

Herder has been working on under-actuated fingers at the TU for about ten years. He is one of the pioneers in the field, which is still very small. Last weekend he, Kragten and a couple of other colleagues were in Montreal to attend a conference dedicated to this subject. There were about 40 attendees. “Almost everybody who works in this field was present,” says Kragten, who organized the conference. “We are a small group of rebels within robotics”, Herder adds.

Earlier this year, the research on gentle robot hands resulted in a spin-off company, called Lacquey, which was set up by dr. Richard van der Linde and dr. Martijn Wisse. This company is specialized in gripers that can handle soft vegetables and fruit for industrial purposes.

Herder focuses his research on prostheses: “With an under-actuated prosthesis, people only need to learn how to make one motor move, which is quite simple. And if you don’t use the prostheses – if you are resting – the robotic hand is soft, just like a normal hand. So it looks and feels much more natural than a regular robotic hand.”

Together with Peter Steutel, a student, Herder has developed a finger consisting of one solid piece of titanium. The thin structure is very flexible and does not require hinges. He now wants to develop the other fingers as well, combining them to form a hand. But that is still very challenging. Among other things, the construction needs to become stronger. Herder: “With the type of finger we have now, a person could only hold something as heavy as a glass of milk.”
Ultimately Herder’s goal is to make soft, inexpensive plastic hands.  

Meteen al op de eerste pagina’s van zijn nieuwe boek trekt Richard Dawkins een vergelijking tussen creationisten en holocaustontkenners. Zo komt de stemming er lekker in. Dit is duidelijk geen boek dat op geduldige toon creationisten probeert uit te leggen dat ze er echt naast zitten. Alle uitleg van de evolutie staat in dienst van de polemiek die hij al jaren voert.
Met die uitleg zelf zit het wel snor. Dawkins ontleent zijn reputatie immers aan het glasheldere ‘The selfish gene’, waarmee hij inmiddels alweer dik dertig jaar geleden doorbrak als auteur. De manier waarop natuurlijke selectie leidt tot de evolutie van nieuwe soorten, zeker onder geïsoleerde omstandigheden als op de Galápagos eilanden, wordt keurig uit de doeken gedaan, net als onderliggende biologische processen. Er komt zelfs de nodige geologie aan te pas. Dawkins weet daarbij precies de goede mix te vinden tussen abstracte uitleg en voorbeelden.

Dat is echter niet de reden om dit boek te lezen. Het interessante punt zit in de interactie met creationistische wereldbeelden. Zo zit er een mooie passage in waarin Dawkins nadenkt over wat het betekent als iets een theorie is. Het pure feit dat er sprake is van een ‘evolutietheorie’ lokt immers al kritiek uit dat het ‘maar een theorie’ is. Dit klopt niet, stelt Dawkins. Het verschijnsel dat soorten uit elkaar evolueren is een vaststaand feit.

Meer twijfel is mogelijk over de vraag welke kracht die evolutie drijft. Biologen zijn ervan overtuigd dat het natuurlijke selectie is, maar het rond krijgen van het bewijs hiervoor is ingewikkelder, geeft Dawkins toe, al twijfelt hij zelf niet. In dit Darwinjaar – de 150ste verjaardag van diens ‘The origin of species’ – grijpen tegenstanders graag op de bedenker van de theorie terug om te betogen dat die minder zeker was van zijn zaak dan zijn discipelen, maar voor hen heeft Dawkins een stellig antwoord: indertijd was er minder bewijsmateriaal voor handen. Zo gaat het in de natuurkunde tenslotte ook. Eerst is er een theorie, dan wordt die getoetst en dan komt er het stempel ‘waar’ op. Dat de evolutietheorie zo hard moet knokken om als ‘waar’ aanvaard te worden, wijt Dawkins aan Plato, de klassieke filosoof die altijd zocht naar de abstracte essentie achter de menselijke waarneming.

Sinds Darwin hebben biologen zich alle mogelijke moeite getroost om te laten zien dat er geen toeval of goddelijke hand aan te pas hoeft te komen om de diversiteit en complexiteit van het leven op aarde op een elegante manier te verklaren. Dit is het ‘scheermes van Occam’, genoemd naar de middeleeuwse filosoof en theoloog, die stelde dat een theorie beter is naar mate hij eenvoudiger is. Het scheermes is een weliswaar vrij arbitraire maar wel fundamentele regel bij het beoordelen van wetenschappelijke theorieën.
Kennelijk wordt de geldigheid van Occams regel door creationisten niet in twijfel getrokken, want Dawkins gaat er niet op in. Dat is namelijk de lijn die hij door het hele boek kiest: alle mogelijke creationistische tegenwerpingen tegen de evolutie langslopen om ze te ontzenuwen. In zekere zin is dit boek dan ook een logische opvolger van ‘The God delusion’, waarin hij zich als apostel van het atheïsme opwierp. Het heeft hem veel (kwaadaardige) kritiek uit gelovige kring opgeleverd. ‘The greatest show on earth’ is bijgevolg een boek dat Dawkins’ fans zullen verslinden. Waar het eerste boek God aanviel, verdedigt deze opvolger de evolutie. Samen maken ze het evangelie van Dawkins compleet.
Degenen die met wat minder passie in het creationismedebat staan, kan Dawkins’ verontwaardigde toon op de zenuwen gaan werken. De evolutie is bovendien wel eens beter en levendiger uitgelegd. Dit boek richt zich dan ook vooral op het bevestigen van anticreationisten in hun gelijk. Maar dat was op de eerste pagina’s eigenlijk al duidelijk. 

Richard Dawkins, ‘The greatest show on earth’. Bantam Press, pp. 470, 23 euro.