Material?

[i_make_it]

magnetorheologische Elastomere sind bereits auf Silkonbasis.
Silikone sind momentan die mit am weitesten "einstellbaren" Kunststoffe (solange es nicht um Resistenzen gegen Chemikalien geht).

Übrigens sind Tragstruktur (Skelett), Aktoren und Sensoren noch eines der kleineren Probleme bei autonomen Robotern. Energieversorgung und vor allem Rechenkapazität und Steuersoftware sind die aktuell größten Probleme. Künstliche Intelligenz steht da noch am Anfang und wenn man sich das Volumen einer IBM Watson Instanz ansieht (eine Watson Instanz besteht aus 10 IBM Power 7 Schränken, mit 90 x Power 750 Server, 2880 Power 7 CPU Kernen, 500GB/s on Chip Bandbreite, 16 TB RAM, 20 TB HDD, 80 Terraflops). Das wird so schnell nicht runtergeschrumpft das es in einen Roboter passt. Zu guterletzt muß man betrachten wie viele Mannjahre alleine in Watson stecken.

Einen Ansatz den man als Hobbieist sich ansehen sollte ist inmoov.
http://inmoov.fr/download/
Da kann man sich für die Mechanik die Datein zum 3D-Druck runterladen.

[axam]

So sehe ich dies auch, darum auch die Idee mit dem "ausschlachten" eines funktionstüchtigen Roboters - und eine KI zu Programieren (ohne entsprechendes DoItYourSelf-ToolKit) übersteigt einfach meine Möglichkeiten, aber bei einem fertigen Roboter plump gesagt, den Arm abzumontieren und durch einen anderen zu ersetzen, da kann ich mir zumindest vorstellen, das ich das hinbekommen könnte.

Ich sage dir jetzt zwar vermutlich nichts neues, aber meines Wissens nach ist ein Problem bei den Aktoren zur Zeit noch deren mangelnde Flexibilität - worauf auch die Schwierigkeiten mit der Steuerungssoftware beruhen.
Ein Elektromotor dreht sich exakt x Grad und verharrt dann in dieser Stellung bis er einen neuen Befehl erhält. Daraus resultiert auch die ruckartige Bewegung.
Bei sich ständig wiederholenden Bewegungsabläufen von Industrierobotern ist dies nur eine überschaubare Unannehmlichkeit - womöglich sogar erwünscht, aber bei einem mobilem Allzweckroboter muß die Steuerungssoftware ständig in Echtzeit die korrekte Anzahl an Grad errechnen.
Mein erster Gedanke für eine Lösung dieses Problems schien mir eine "Pneumatische Feder" - Der Elektromotor ist über einen pneumatischen Zylinder mit dem "Werkstück" verbunden. Stößt das "Werkstück" auf einen entsprechenden Widerstand, dann kommt es im pneumatischen Zylinder zu einer Kompression der darin enthalten Luft. Der Zylinder bewegt sich, und dadurch gibt einerseits das "Werkstück" nach, wärend gleichzeitig der Elktromotor ohne großen Rechenaufwand deaktiviert wird.
Aber dann erfuhr ich - In einem Versuch zu diesem Problem wurden an einer Uni mal die Muskeln des Menschen mit Gummibändern simuliert. Natürlich war die Lösung mit den Gummibändern für tragende Lasten ungeeignet, aber zumindest die Bewegungsabläufe des Roboters wirkten eben so flüssig, wie wir sie auch von uns Menschen gewohnt sind. Darauf aufbauend überlegte ich, ob man die fehlende Zugkraft der Gummibänder nicht durch ein anderes Material ausgleichen könnte, etwa mit Drahtseilen.

Zur Zeit versuche ich mich an einer Kombination aus Seilzug, Pneumatischer Feder und Elektromotor. Leider ist das ganze vorerst nur Theorie, da mir derzeit die finanziellen Mittel fehlen für ausgedehnte ergebnislose Feldversuche. Und selbst wenn ich sie hätte, würde es nur wenig Sinn machen in der heutigen Zeit als Privatperson Geld für Experimente zu verschwenden, es seiden die Erfolgsaussichten gehen Hand in Hand mit dem Nutzen der Experimente, und solange die Umsetzung des gesamten Projektes, nicht zuletzt aufgrund einer fehlenden KI im Taschenformat, noch nicht möglich erscheint, ist auch der Nutzen von erfolgreichen Teilexperimenten noch nicht gegeben - kurz gesagt, abwarten und Tee trinken, und dann spare ich unterm Strich, ein Menge Zeit, Arbeit, Geld und Nerven.

PS.: "Werkstück" = Arm, Bein, Finger, ..."Knochen"? - Was auch immer der Elektromotor bewegen soll.

Edit1:
Was übrigens das "Schrumpfen" der Rechenleistung betrifft - solange es nicht zu einem umdenken kommt, und ein völlig neuer Ansatz eingeschlagen wird - etwa die Steigerung der Rechenleistung durch loslösen von 0/1 und statt dessen Nutzung des Lichtspektrums beginnend mit RGB/CMYK, ist das Ende der Fahnenstange so gut wie erreicht, da wir nun an die physikalischen Grenzen der Halbleitertechnik stoßen - weniger als ein Atom ist nicht möglich, und selbst ein Atom alleine genügt nicht für ein Train/Gate-System (Vergleich: Fertigungstechnik Prozesoren = derzeit max. ~7nm VS Kohlenstoffatom = Ø150pm = ~0,2nm ">Parallel zur Wirklichkeit<" - Wellenlänge sichtbares Licht von Rot mit ~700nm bis Violett mit ~400nm ">90° zur Wirklichkeit<").

[i_make_it]

aber meines Wissens nach ist ein Problem bei den Aktoren zur Zeit noch deren mangelnde Flexibilität -
worauf auch die Schwierigkeiten mit der Steuerungssoftware beruhen.
Ein Elektromotor dreht sich exakt x Grad und verharrt dann in dieser Stellung bis er einen neuen Befehl erhält.
Daraus resultiert auch die ruckartige Bewegung.
Bei sich ständig wiederholenden Bewegungsabläufen von Industrierobotern ist dies nur eine überschaubare Unannehmlichkeit -
womöglich sogar erwünscht

Sorry ich weis jetzt nicht wo Du das her hast, aber das klingt nach 1970er/1980er Jahren.

Außer bei Punktschweißen und anderen Poitionieraufgaben wo das tatsächlich erwünscht ist, können Industrieroboter schon lange Bahnen flüssig abfahren.
allerdings bewegt sich da der TCP (Tool Center Point) flüssig.
Was der Rest macht ist egal solange es keine Kollision gibt.
Es kann also sein das Du auf die Pose des Arms und nicht auf die Bewegung des TCP achtest. oder aber der Roboter ist so schnell, das für Dich das Anfahren des Anfangs und des Endes mit eventuellen Verweilzeiten als Ruckartig erscheint.
Das ist bei manchen menschlichen Bewegungsablaüfen aber auch so wenn man sie im Zeitraffer betrachtet.

Die Aktoren und deren Regelung sind da absolut nicht das Problem. Die Koordinierung sehr sehr vieler Aktoren in Echtzeit und die Situationsanalyse anhand der Sensordaten ist das Problem bei autonomen Robotern, die in Echtzeit ihre Bewegungen Planen müssen und nicht auf vorprogrammierte Bewegungsabläufe zurückgreifen können.
Die Hand-Auge koordination des Homasapiens ist da momentan noch nicht überall geschlagen. Wenn man aber mal Roboter Tischtennis betrachtet, das ist das nicht mehr lange hin.

Werbung
https://www.youtube.com/watch?v=tIIJME8-au8
https://www.youtube.com/watch?v=lv6op2HHIuM
making off
https://www.youtube.com/watch?v=c2NeW9o5G6s

Messevorführung
https://www.youtube.com/watch?v=IXyKLDNzGGI

Hobbyprojekt
https://www.youtube.com/watch?v=imVNg9j7rvU
Wobei nicht kar ist ob bei 2:00 ein Umbau stattfand, oder was da passiert ist.
Auf jedenfall ist da ein Schnitt und der Roboter ist an der Platte etwas nach vorne versetzt worden.

Humanoider Roboter (Forschung)
https://www.youtube.com/watch?v=t_qN3dgYGqE <<<< Link korrigiert
Erst ab 2:45 wird nicht mehr direkt auf den Körper gespielt, so das der Roboter sich mehr bewegen muß.

Übrigens bewegen sich E-Motoren nicht exakt um X Grad. Das ist schon Positionssteuerung. Bei Positionsregelung hält der dann auch noch diese Position wenn ihn äußere Kräfte bewegen wollen.

aber bei einem mobilem Allzweckroboter muß die Steuerungssoftware ständig in Echtzeit die korrekte Anzahl an Grad errechnen

Das passiert bereits bei jedem Roboterarm und jeder CNC Maschine der letzten Jahrzehnte die Bahnsteuerung beherscht.
Üblicherweise hat man den Motor, dann einen Leistungstreiber, einen Stromregler (Drehmoment), einen Drehzahlregler und einen Positionsregler. die Steuerung sagt dem Positionsregler in bestimmten Zeitintervallen ein Soll-Position und der Regler versucht dem zu folgen. Dabei wird die Drehzahl ständig do angepasst, das die Position möglichst schnell erreicht wird ohne über das Ziel hinauszuschießen oder ins Schwingen zu geraten.
Der Stromregler passt den Motorstrom so an das drehzahl und/oder Position auch gehalten werden.
Wenn es nicht um Positionieraufgaben geht, entfällt die Positionsregelung.
Bei einem Intelligenten Regler (smart-Drive) kann die Steuerung diesem auch einfach die zielposition, ein Fahrprofil und zu einem bestimtmen Zeitpunkt einen Startbefehl geben.
Dann werden die Zwichenpositionen Reglerintern an den Positionsregler gegeben.
An Meßsystemen sind dann am Motor z.B. Tachogeneratoren oder Resolver verbaut und am Antrieb (oder Motor) Wegmeßsystem wie z.B. Drehgeber.

Mein erster Gedanke für eine Lösung dieses Problems schien mir eine "Pneumatische Feder" - Der Elektromotor ist über einen pneumatischen Zylinder mit dem "Werkstück" verbunden. Stößt das "Werkstück" auf einen entsprechenden Widerstand, dann kommt es im pneumatischen Zylinder zu einer Kompression der darin enthalten Luft. Der Zylinder bewegt sich, und dadurch gibt einerseits das "Werkstück" nach, wärend gleichzeitig der Elktromotor ohne großen Rechenaufwand deaktiviert wird.
Aber dann erfuhr ich - In einem Versuch zu diesem Problem wurden an einer Uni mal die Muskeln des Menschen mit Gummibändern simuliert. Natürlich war die Lösung mit den Gummibändern für tragende Lasten ungeeignet, aber zumindest die Bewegungsabläufe des Roboters wirkten eben so flüssig, wie wir sie auch von uns Menschen gewohnt sind.
Darauf aufbauend überlegte ich, ob man die fehlende Zugkraft der Gummibänder nicht durch ein anderes Material ausgleichen könnte, etwa mit Drahtseilen.

Federnde Systeme haben bei dynamischen Bewegungen einen Vorteil, da man damit Bewegungsenergie zurückgewinnen kann.
Beim exakten Positionieren um z.B. ein Objekt zu greifen sind sie störend und werden bei damit aus gestatteten Systemen bewusst ausgeschaltet.
Versuche mal wärend Du ständig hüpfst, ruhig ein Glas, randvoll mit Wasser zu füllen. So ähnlich ist das mit einem micht aktiv kontrollierbaren (oder abschaltbaren) Stoßdämpfer.
Die Motoren von Roboterarmen werden im Betrieb auch nicht abgeschaltet.
Die werden in der Regel als vier Quadranten Antrieb genutzt.
Antreiben= Hochsetzsteller, Bremsen=Tiefsetzsteller, Notbremse und Leerlauf.
https://de.wikipedia.org/wiki/Vierquadrantensteller

Was übrigens das "Schrumpfen" der Rechenleistung betrifft -
solange es nicht zu einem umdenken kommt, und ein völlig neuer Ansatz eingeschlagen wird -
etwa die Steigerung der Rechenleistung durch loslösen von 0/1 und statt dessen Nutzung des Lichtspektrums beginnend mit RGB/CMYK,
ist das Ende der Fahnenstange so gut wie erreicht,
da wir nun an die physikalischen Grenzen der Halbleitertechnik stoßen -
weniger als ein Atom ist nicht möglich,
und selbst ein Atom alleine genügt nicht für ein Train/Gate-System
(Vergleich: Fertigungstechnik Prozesoren = derzeit max. ~7nm VS
Kohlenstoffatom = Ø150pm = ~0,2nm ">Parallel zur Wirklichkeit<" -
Wellenlänge sichtbares Licht von Rot mit ~700nm bis Violett mit ~400nm ">90° zur Wirklichkeit<").

Photonen anstelle von Elektronen bringen im sichtbaren Spektrum keinen Vorteil.
Und bei ionisienneder Strahlung (entsprechend kurze Wellenlänge bei Röntgen- und Gammastrahlung) treten wieder andere Probleme auf.

Entsprechend energiereiche Photonen durchdringen Materie zunehmend ungehindert (Röntgen- und Gammastrahlung).
Mann müsste also erst einmal in entsprechend reflektive Werkstoffe forschen (für Iter wird aber überwigend an Werkstoffen geforscht, die Gamma- und Röntgenstrahlung in Wärme umwandeln. z.B gibt es vom MIT eine Solarzelle der eine Wolframschicht vorgeschaltet ist, die Photonen einfangen und so Wärme erzeugen.
Eine spzielle Oberflächenstruktur auf der Seite zur Solarzelle lässt die Emmision derIR Strahlung aber nur bei einer bestimmten Frequenz zu auf die die Solarzelle optimiert ist. Bzw. per Hochkonverter in sichtbares Licht umgewandelt wird)

Durch die Naturgesetze ist es nur möglich den Spin von Photonen magnetisch zu verändern.
Alles andere geht nur über optische Bauteile, Filter und Blenden kann man zwar elektrich betreiben (LCD etc.) aber da hat man die langsamen Schaltzeiten.
Bei der Richtungsänderung ist man auf Spiegel angewiesen. Deren Geschwindigkeit liegt derzeit bei 5kHz (wegen Massenträgheit ist das auch ohne Verlust der Präzission nicht ohne weiteres zu steigern).
https://de.wikipedia.org/wiki/Mikrospiegelaktor
Derzeit und auch noch in nächster Zeit wird Licht nur für die Datenfernübertragung einen Vorteil gegenüber Elektronen haben, da aber einen großen.

Nicht umsonst wird ja in Richtung Quantencomputing geforscht.
https://de.wikipedia.org/wiki/Quantencomputer

Und hier mal der Stand in Deutschland betreffen Haushalts Service Roboter:

https://www.youtube.com/watch?v=R6pPwP3s7s4
DLR Justin fängt Bälle

https://www.youtube.com/watch?v=yXsBytkhvbI
DLR Justin Messe Demo Show

https://www.youtube.com/watch?v=ZA2U9upkrjo
DLR Justin Task planning

https://www.youtube.com/watch?v=623yRPx9Pkc
DLR Justin Berührungssensoren

https://www.youtube.com/watch?v=Z-ho7_sUkp0
DLR Justin mit Beinen, Balance

[axam]

Hab gerade erst den Anfang gelesen, möchte aber gleich mal auf ein Missverständnis hinweisen.
Mit Ruckartig meinte ich nicht den Bewegungsablauf von A nach B, sondern Punkt A und B.
Ein Industrieroboter (ich denke dabei jetzt im speziellen an eine Maschine für den Blechzuschnitt, welche ich vor etwa 10/15 Jahren in natura in Aktion beobachten konnte) bewegt sich exakt an den Punkt, an dem er sein soll, Stoppt dort, macht seine Arbeit, bewegt sich dann exakt an den Punkt, an dem er jetzt sein soll, ...- und das ganz mit dem geringst möglichen Zeitverlust.
Aber der Kern meiner Aussage bezieht sich nicht auf das Ruckartig, sonder darauf, daß Industrieroboter einem sich ständig wiederholendem Muster folgen.
Man kann sich "in Ruhe" hinsetzten und den gesamten Bewegungsablauf optimal planen. Erst wenn man Fertig ist, beginnt der Roboter seine Arbeit/Bewegung, fertigt sagen wir mal 100 Stück immer nach dem gleichen Muster, und dann wartet er, bis man ihm für ein anderes gewünschtes Objekt, ein anderes Muster vorgibt.
Ein autonomer Roboter, der mit Menschen interagieren soll, kann (so zumindest der Stand meines wissens) nicht einfach stur einem vorgegebenem Bewegungsablauf folgen, sonder muss "ganz spontan" auf jede Situation in Echtzeit reagieren - und als ich vor 1-2 Jahren begann, mich für das Thema Robotik (im speziellen für die hier diskutierte autonome Androide Form eines Roboter) zu interessieren begann, hieß es noch, genau dieses Problem sei immer noch, eine der grossen Herausforderungen in diesem Bereich - und immer wenn ich mir Videos ansehe, von Androiden an den zur Zeit gearbeitet wird, kann ich mich nie des Eindrucks erwehren, daß der Roboter(-arm) sich zu Punkt B bewegt, um dann an Punkt B "ruckartig" (mitten im Bewegungsfluß) zu stoppen. Vermutlich spielen dabei aber auch Mikroeindrücke mit eine Rolle - je ähnlicher das Gesicht eines Roboters dem eines Menschen, um so unnatürlicher wirkt jede noch so kleine Abweichung, von der uns bekannten Mimik.

Werde jetzt aber deinen Beitrag erst mal weiter lesen, doch der erste Edit folgt so gleich.

Edit1:
Ist die Roboterhand KUAK in deinen ersten beiden Videos (speziell im 2) jetzt eigentlich echt, oder handelt es sich dabei, wie es im 3 Video den Eindruck macht nur um ein reines ProMo-Video? - Ja natürlich ist die Hand echt, aber kann die das was man sieht auch wirklich, oder wurde dabei ein wenig getrickst/geskriptet.
Im Anschluß habe ich mir noch das SnookerVideo angesehn und du hast mit deiner Vermutung womöglich recht, daß der Eindruck eines "ruckartigen" Bewegungsablauf unter anderem aus dem "unnatürlich" schnellem Bewegungsablauf resultiert, so wie den Mikrosekunden, welche für eine Richtungsänderung benötigt werden, und die verglichen mit dem restlichem Bewegungsablauf so wirken, als würden sie eine Spur zu lange dauern. Vermutlich würde es schon genügen, wenn man, mit Ausnahme der Richtungsänderung die Bewegungsgeschwindigkeit eine Spur verlangsamt / der Geschwindigkeit der Richtungsänderung anpast, damit der Eindruck eines flüssigen Bewegungsablaufs entsteht.

Ich kann es nur immer wieder sagen, was mir an unsrem Gespräch so gefällt - das wir die meisten Dinge ohnehin bereits so ähnlich sehen und die meisten unsrer Missverständnisse allein auf meinem Unvermögen beruhen, mich verständlich genug auszudrücken, da mein Fokus in dem moment auf einem anderen Punkt desen liegt, was ich gerade Auszudrücken versuche - ich bin eben auch nur ein Mensch.

Werde jetzt aber deinen Beitrag erst mal wieder weiter lesen, denn dieses war nun zwar der erste Edit, doch der zweite Edit folgt so gleich.

Edit2:
um X Grad - X bedeutet für mich in diesem Fall: X = variabel/beliebig - derm E-Motor wir "gesagt": bewege dich 5° bzw. für 5ms im Uhrzeigersinn, dann bewege dich -10° bzw. für 10ms gegen den Uhrzeigersinn, dann bewege dich ... falls du mit Positionssteuerung etwas anderes meinst, bitte dein Verständnis des Begriffs "Positionssteuerung" näher erklären - Danke.

PS: dein Link zu "Humanoider Roboter (Forschung)" ist der selbe wie der darüber - ich denke, daß dies nicht so gedacht war

Edit3:
Das Beispiel mit dem Hüpfenden Glas gefällt mir.
Mit anderen Worten in meiner Konstruktion fehlt bislang eine Möglichkeit, den Zylinder bei Bedarf zu fixieren: Die Hand greift nach dem Glas - der Zylinder gibt nach - das Glas bleibt unversehrt - der Zylinder "penelt sich aus" - der Zylinder wird in seiner Position fixiert - die Hand hält jetzt das Glas sicher und fest in der Hand ohne es zu zerdrücken oder fallen zu lassen, trotzdem kann das Glases nun mit ruhiger Hand bewegt werden.

Beim Letzten Teil - der Sache mit dem Rechner hast du mich offenbar missverstanden. Ich Rede eigentlich nicht davon die physikalische Ebene zu ändern, also Elektronen durch Photonen zu ersetzen, sondern auf Geistiger ebene 0/1 durch 1-2-3 zu ersetzen.
Ich verstehe inzwischen zwar, daß 0/1 kein technisches Problem darstellt, sondern von den Mathematikern ganz bewusst so gewollt ist - und in manchen Bereichen wird es gewiss auch weiterhin die beste Lösung bleiben und somit haben wir bei diesen Problemstellungen bereits weitgehend die max. Verarbeitungsgeschwingkeit erreicht.
Das menschliche Gehirn arbeitet jedoch nich mit der Basis 0/1 sondern mit 1-2-3
Die Wellenlänge der Farbe Rot liegt zwischen 625-780nm - Licht mit einer Wellenlänge zwischen 625-780nm wird also von uns als Rot-Ton wahr genommen.
Am anderen Ende des Spektrums liegt Violet mit einer Wellenlänge zwischen 380-430nm.
Entwickeln wir also ein Gerät / einen Sensor der die Wellenlänge des Lichtes auf den Nanometer genau bestimmen kann, so kann dieser Chip/Sensor allein im Bereich des sichtbaren Lichts etwa 400 unterschiedliche Farben unterscheiden, dazu kommt noch unter anderem die Kombinationsmöglichkeit mit Abstufungen von Hell-Dunkel. Pigmentfarben, also Lichtabsorbtion ist ohnehin ein Fall für sich.
0/1 ist optimal wenn es alleine um die Frage Ja oder Nein geht, und somit auch bei so manchem logischem Problem, bei dem es ausschliesslich darum geht der Reihe nach alle Neins zu finden und auszuschließen, bis am Ende nur noch ein einziges, eindeutiges Ja übrig bleibt. Auch bei diversen Rechenoperationen, mit limitiertem Stellenwert besitzt 0/1 "Schlupflöcher", die eine technische Realisierung erleichtern, aber mit 5 Fingern an einer Hand kann mit einmal "Handheben" eine von 6 verschiedene Zahlen dargestellt werden. Mit der Hand alleine können jedoch nur 2 verschieden Zahlen dargestellt werden. Will ich also mit nur einer Hand / nur einem Finger ebenfalls eine von diesen 6 verschiedenen Zahlen darstellen, so muß ich die Hand "mindestens" 3 mal heben (zumindest bei der Konvention einer Darstellung 000 bis 111), brauch dafür also auch 3 mal so lange.
Ein Bild besteht in der Regel nicht einfach nur aus schwarzen und weisen Punkten sondern aus vielen verschieden Farben. Will man ein Bild also zur Gänze erfassen, wirkt es äußerst ineffizient wenn man jeden Punkt prüft: bist du Schwarz oder Weiß? Hell oder Dunkel? - Also jetzt, Ja oder Nein? - Was jetzt, bist du nun R-G-B-waaas???
Übrigens geht es hierbei noch nicht um die technische/praktische Umsetzung, sondern allein um die Erkenntnis, daß Prozessoren mit einer Basis die mehr als nur 2 Zeichen besitzt, bei den meisten der Heute an einen Prozessor/Grafikchip gestellten Aufgaben, vermutlich, deutlich schneller die gewünschten Ergebnisse liefern/errechnen könnte.

Und - Nein, Quantencomputer sind wieder ein ganz anderes Konzept
Bei Quantencomputern geht es nämlich nicht darum, anstelle mit nur 2 diskreten Zahlen, plötzlich mit 3 / 10 / 400 / ... diskreten Zahlen zu rechnen, sondern darum, weiterhin nur mit 0/1 zu arbeiten, aber anstelle zu prüfen ob das Ergebnis 0 oder 1 ist, setzt man voraus, daß das Ergebnis entweder 0 oder 1 sein muss - daher nimmt man nun, sinnbildlich gesprochen, einfach 2 "fiktive Quantencomputer" und "sagt" einem davon, daß das richtige Ergebnis 0 ist, dem anderen "sagt" man, daß das richtige Ergebnis 1 ist - dann setzt man voraus, daß das Ergebnis beim ersten der beiden "fiktiven Quantencomputer" entweder 0 oder 1 sein muss, während das Ergebnis beim zweiten der beiden "fiktiven Quantencomputer" entweder 0 oder 1 sein muss, daher ... - am Ende des Tages liefert ein Quantencomputer also jede menge Lösungen, von denen eine definitiv richtig sein muß, und welche dies ist entscheidet der Quantencomputer dann "frei nach dem Zufallsprinzip" - laienhaft veranschaulicht.

[i_make_it]

Roboter die fixe Positionen anfahren, gibt heute noch (Point teaching), aber das Stand der 1980er.
Heutige Roboterlösungen beherschen den "Griff in die Kiste" und variable Greifpositionen und -Orientierungen.
Bsp.:
https://www.youtube.com/watch?v=aPTd8XDZOEk
https://www.youtube.com/watch?v=GkcoI6GoFwI
https://www.youtube.com/watch?v=35ge321ppr4

Das bei den autonomen, mobile Robotern stimmt. Das sind die Denkpausen, wenn die Sensoren die Situation erfasen und den angenäherten Effektor in Lage und Orientierung beurteilen und dann geplant wird was muß wie als nächstes getan werden.
Kann man vergleichen mit den Wartezeiten beim Schach wo die Spieler das Brett analysieren und dann erst ziehen.
Wenn bereits Erfahrungen vorhanden sind, wird intuitiv agiert, wenn nicht wird analysiert und erst danach reagiert.

Es ist ein reines Promo Video, aber wie Timo Boll im Video 3 sagt, der ist verdamt schnell und verdamt präzise. Da will er auch hin das er den Ball immer wieder gleich trifft.
Also der Roboter hat das wirklich drauf aber ist wie bei den ersten Schachcomputern noch schlagbar.

CNC z.B. sind "harte" Echtzeitsysteme. Das heist alle 125µs wird eine neue Position als Sollwert and die Positionsregleung gegeben.
Mal ein Beipiel Vorschubsgeschwindigkeit 6Meter pro Minuten (das ist viel und wird beim Hochgeschwindigkeitsfräsen mit Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 500m/min erreicht)
6m/min = 0,1m/s = 0,1mm/ms = 0,1µm/µs
Das sind 0,0125mm/Zyklus die an die Positionsregelung übergeben werden.
Der Motorregler bekommt also alle 125µs neue Positionsdaten die dann vom Motor in 125µs angefahren werden.
Wenn das also 1,25 hundertstel Millimeter sind und wir mal eine Spindel mit 4mm Steigung annehmen wären das
(0,0125mm * 360°)/4mm=1,125°
Die maximal an den Motor gehen. Bei langsamer Bewegung kann das Delta zwichen zwei Positionen sich auch im Bereich von wenigen Bogenminuten oder gar Bogensekunden abspielen.

Das mit 1-2-3 ist auch wieder diskret, halt nur auf Basis des Ternärsystems anstelle des Binärsystems. Das bringt nicht wirklich was.
Allerdings war Deutschland nach dem zweiten Weltkrieg führend bei analogen Computern (Vektorrechner, hat aber nichts mit den digitalen Vektorrechnern zu tun).
https://de.wikipedia.org/wiki/Analogrechner
Bis die Digitaltechnik durch Geschwindigkeit und Baugröße diese Technik obsolet machte.
Ein Revival gab es dann in den 1980er Jahren mit der auf Digitaltechik laufenden Fuzzylogic. die wieder "unscharfe" Ergebnisse erlaubte.
https://de.wikipedia.org/wiki/Fuzzylogik
In Hardware gibt es das heutzutage bei DSP's (Digitale Signal Prozessoren).

Also ich kann mit den 5 Fingern einer Hand 31 Zahlen im Binärsystem darstellen.
Mit beiden Händen 1023. Es erfordert Übung bis man die Finger so einzeln bewegen kann und es kann nicht jeder Mensch (Ringfinger Strecken ewärend kleiner Finger und Mittelfinger gebeugt sind)
Aber als Beispiel dürfte es funktionieren.

Das Problem ist, das Du Ideen hast, bei denen Du zu Techniken kommst, die bereits als unterlegen ad akta gelegt wurden.
Das soll jetzt nicht heißen, das Du aufhören sollst Ideen zu haben, aber es ist halt von Vorteil sich zu dem Themengebiet auf dem man tätig werden will ein umfassendes Wissen zuzulegen um nicht der xte zu sein, der ein dreieckiges Rad erfindet.

Man kann ein Bild mit milliarden Farben aber mit 3 diskreten Farben beschreiben die man wiederum mit je 24 Bit darstellt.
Der Sensor der 500 Farben unterscheiden kann wird auch morgen noch "nur" 500 Farben unterscheiden.
Der Sensor der aber das Licht in seine 3 Grundfarben zerlegt und deren Intensität in diskreten Zahlen ausdrückt. kann den ganzen Farbraum erfassen und vorgestern waren es nur 8 Bit pro Grundfarbe dann 16 und heute 24. Dabei haben wir eine Auflösung die man eigentlich nicht mehr wahrnimmt.
Mathematisch kann man das vermutlich noch weiter auf die Spitze treiben.

Bei Deinem Konzept musst Du überlegen wie vorteilhaft ist es und kann es den Vorteil universell ausspielen oder ist der nur in bestimmten Fällen gegeben.
Ein gutes Beispiel sind da digitale Vektorrechner die rechnen ein ganzes Array auf einmal aus. Wird immer wieder die selbe Rechnung mit veränderten Werten benötigt, sind die einige hundert mal schneller als klassische Architekturen. Trifft aber dieser Spezialfall nicht zu sind sie genauso schnell wie eine klassische Prozessorarchitektur.

[axam]

Mit den Ideen - dem dreieckigen Rad wirst du vermutlich recht haben.

Das mit den 5 Fingern / 31 Zeichen stimmt nur bedingt. Natürlich kann ich im Binärsystem mit 5 Stellen 32 Zeichen darstellen - vergiss die 0 nicht, aber im Dezimalsystem kann ich eben mit 5 Stellen, nicht nur 32 verschiedene Zeichen darstellen sondern mit von 00000 bis 99999 = 100.000.
Du kanst zwar mit 24bit im Binärsystem mehr unterschiedliche Farben speichern als es gibt / man überhaupt unterscheiden kann, aber
1) 24bit = 24 Stellen für 2^24 Zechen, das sind aber "gerade mal" 16.777.216 Zeichen - und an meiner Schreibweise siehst du bereits, das ich im Dezimal-System gerade mal 8bit benötige, aber wiederum mit 8bit fast 6 mal so viele Zeichen zur Verfügung habe wie bei 24bit im Binärsystem.
Wenn die Prämisse lautet kleiner-schneller-kleiner dann gilt -> ganz egal wie schnell eine CPU Stellen überprüfen kann und egal wie sehr deren Prozeserabläufe optimiert werden, die Optimierungen können auch bei anderen Prozessoren übernommen werden und weniger Stellen brauchen immer weniger Zeit um sie zu erfassen - warum sonst kürzen wir 24bit mit 2^24 Möglichkeiten ab anstatt es einfach auszuschreiben (111.111.111.111.111.111.111.111 Möglichkeiten) und es braucht weniger Platz - übertrieben gesagt, der Binärcode eines ganzen Buches geht auf eine Seite wenn man es in hexadezimal schreibt.
2) wenn man Farben in die Grundfarben zerlegt erhält man nicht schwarz oder weiß, sondern R-G-B also drei Farben - das Binärsystem ist somit eher ungeeignet und es würde sich die basis 3 anbieten, aber halt warte R-G-B ist falsch - dies sind zwar die Grundfarben, aber zum einen lassen sich damit doch nicht ganz alle Farben darstellen (siehe Problemstellung RGB-CMYK), zum anderen benötigt man auch noch unter anderem Informationen über die Helligkeit, ... und am Ende bleibt immer noch 1=Rot 2=Grün/Gelb 3=Blau
Sonnenuntergang:
333 333 333
333 313 333
223 332 222
222 222 222

Gut jetzt könnte man sich darauf einige 13 = Violett und 31 = tteloiV
Aber genau so gut könnte ich nicht nur für die Grundfarben ein Zeichen sonder das gesamte Farbspektrum nehmen:
Rot (625-780nm) =1, Orange (590-625nm) =2, Gelb (560-590nm) =3, Grün (520-560nm) =4, Cyan (500-520nm) =5, Blau (430-500nm) =6, Violet (380-430nm) =7
Dann sieht das obige Bild plötzlich so aus:
667 121 766
711 232 117
441 114 444
444 444 444
selbe Größe - mehr Information

Und nein dein argument mit 400 Farben VS Mathematik zählt nicht.
Wenn es im ganzen Universum nach aktuellem Wissensstand nur 118 chemische Elemente gibt, dann werden es nicht plötzlich Tausende, nur weil ich mathematisch die Anzahl der Elektronen/Neutronen/Protonen beliebig erhöhen könnte.

Und ja, ich drücke mich meist sehr Oberflächlich aus - gehe oft erst bei Rückfragen auf Details ein, und versuche auch dann meine Antworten möglichst allgemeinverständlich zu halten - den wer Ahnung hat von der Materie, der sollte eigentlich in der Lage sein zu erkennen worauf ich hinaus will, und wer sich bislang nicht ausreichend mit dem entsprechendem Fachgebiet befasst hat, dem ist nicht gedient, wenn er von Vorne bis Hinten kein Wort versteht, nur weil ich denke ich müßte Beweisen, dass ich genau weiß wovon ich rede, indem ich Wort für Wort wiederkaue was irgend wann einmal irgend wer gesagt hat, ohne dass ich den Sinn der Worte jemals auch nur für eine Sekunde in Frage gestellt habe.

Abschliessend noch Entschuldigung, fals ich irgend wie zu aggressiv, zu - keine Ahnung ...
Es ist schon spät, ich bin schon ein wenig müde, und ich gehe wohl besser langsam mal schlafen, bevor unsre, wie ich denke, bislang doch sehr konstruktive Diskusion am Ende in einem Handfesten streit mündet.

Edit1 (~ um 1:53):
Nachtrag:
> Wenn 3 Zeichen zur Verfügung stehen kann auch ein Text bestehend aus nur 2 Zeichen ziemlich einfach dekodiert werden - sich als 3-Dimensionales Wesen ein 4-Dimensionales Objekt vorzustellen ist da schon bedeutend Schwieriger.
> Das menschliche Gehirn ist einem Computer immer noch "überlegen", nicht weil es schneller Nullen und Einsen zählen kann als er, sondern weil es efizenter arbeitet - unter anderem in dem es die Summe von 9 Einsen nicht als 111 111 111 speichert sondern als 9 - ja, ich bin mir bewusst das 9 in Binärcode anders ausehen würde, aber wir sind, wie ich glaube, beide Menschen und keine strunz dumme KI ohne KB.

Und damit,
Gut's Nächtle

Edit2 (~ um 12:45):
Guten Morgen - Hoffe wohl gerut zu haben.
Was ich gestern noch vergessen habe - war eben schon spät.
Du sagtest (Zitat):

..., aber es ist halt von Vorteil sich zu dem Themengebiet auf dem man tätig werden will ein umfassendes Wissen zuzulegen ...

Genau dies versuche ich gerade, etwa letzten Herbst mit diversen Vorlesungen an der Uni, aber auch hier im Gespräch mit dir, wo ich neues lerne, und anreize bekomme in welche Richtung es Sinn macht hinzusehen.
Nur ist das Themengebiet eben auch sehr umfangreich (von Mechanik, über Physik/Chemie, sowie MikroprozesorenEntwicklung, bis hin zu Kernel-, Assembel-, und KI/KB-Programierung, am Ende ev. sogar noch die Notwenigkeit, eine völlig neue Programmiersprache/"Computerlogik" zu entwickeln - und um der nötigen Verantwortung bei dem Ganzen gerecht zu werden ist indirekt sogar noch Philosophie&Ethik erforderlich).
Ich stehe im Grunde immer noch ganz am Anfang meiner Reise und so etwas geht nun mal eben nicht so einfach von jetzt auf gleich. Ich vermute mal selbst du hast Jahre benötigt um dahin zu kommen, wo du jetzt stehst, und korrigiere mich bitte falls ich falsch liege, aber ich nehme mal an, selbst du hast dich am Ende auf irgend einen Teilaspekt spezialisiert und bist nicht direkt auf jedem der oben angeführten Themengebiete ein Experte.
Sich das ganze Wissen dann auch noch im Selbstudium aneignen zu wollen, macht aus dem Ganzen dann im Grunde schon zu einer Lebensaufgabe, zumal der Zugang zum nötigen Wissen auch bis zu einem gewissen Grad nur unter Vorbehalt der Öffentlichkeit zugänglich ist (beginnend bei militärischer Forschungen, über Patentrechte/Firmengeheimnise, bis hin zu UniversitsVorlesungen/-Übungen, die ausschliesslich einem ausgewähltem Personenkreis zugänglich sind).
Und selbst bei einem regulärem Studium kann man sich erst mal nur auf irgend einen Teilaspekt konzentrieren. Man lernt dann zwar auch zusätzlich jede Menge unnötiges drum herum, aber dafür bedarf es dann wiederum etlicher unterschiedlicher Studienrichtungen, um Zugang zu allen notwendig scheinenden Teilaspekten zu erhalten, da es offenbar zur Zeit keine Studienrichtung gibt, welche ganz gezielt alle Bereiche abdeckt - vermutlich auch nimals geben wird, da es zu Umfangreich wäre und für "normalsterbliche" wohl auch nicht notwendig/sinnvoll ist - zumindest für eine berufliche Nutzung abseits der Vorschung.
Man weiß eben irgend etwas ganz genau, oder man hat von allem eine Ahnung - aber beides gleichzeitig geht irgend wie einfach nicht.

In Bezug auf das dreieckige Rad kam mir übrigens gestern Nacht der Gedanke / die Erkenntnis ins Bewußtsein,
Im Grunde habe ich drei Möglichkeiten:

M1: Ich lehne mich einfach zurück und warte darauf, bis ich irgend wann, irgend wie, mehr oder weniger genau das bekomme was ich will - nur was mach dann bis dahin damit mich das Warten nicht verrückt macht.

M2: Anstatt auf einen 3D-Drucker zu warten, der sämtliche Materialien "gleichzeitig" nutzen kann, und diese dann atomgenau ausdruckt, sowie auf die dazu passenden 3D-Modelle aus dem Internet, könnte ich auch einfach das nutzen was jetzt schon vorhanden und mir zugänglich ist.
Aus Holz kann Mann eine Hand fertigen, so ähnlich wie du es bereits in den 80ern gemacht hast - ganz einfach weil Holz verfügbar und einfach zu bearbeiten ist.
Die Holzhand kann Mann dann mit Seilen bewegen - ganz einfach, weil dies technisch immerhin möglich ist.
Eine Bohrmaschine kann Mann zerlegen/umfunktionieren, um es dann als "Antrieb" für die die Seile zu nutzen - ganz einfach weil eine Bohrmaschine momentan bereits jedem zur Verfügung steht.
... Also keine komplizierten hochtechnischen Lösungen, sondern Basic - so einfach wie nur irgend möglich. Allerdings ... ohne ein KB - ohne ein irgend wie geartetes Bewußtsein, bleibt das ganze immer nur eine Puppe

oder M3:
Seit ich deine Holzhand gesehen habe geht sie mir nicht mehr aus dem Kopf, aber mit primitivsten Mitteln einen AnthroMech zu bauen ist nun mal einfach völlig unmöglich. Wenn ich dies aber erstmal einfach ignoriere und einfach mal damit anfange, mir aus einem Stück Holz eine Marionette zu Schnitzen, dann bin ich zumindest vorerst mal beschäftigt, bis die Zeit reif ist für meinen AnthroMech.

Na ja, dann bräuchte ich ja jetzt nur noch das nötige Kleingeld für Material und Werkzeug, und das kann nun ja wirklich nicht mehr Das Große Problem sein (Naja - Irgend wie erinnert mich das Ganze gerade ein wenig an Pinocchio).
Und dann ist da ja auch immer noch meinen "Roman" an dem ich weiter arbeiten kann, immerhin wurden da ja auch schon die ersten zwei, drei Zeilen zu Papier gebracht - wäre doch schade wenn diese Mühe völlig umsonst gewesen wäre. -Scherz-

[i_make_it]

Zwei Hauptproblem bleibt aber bei einem System mit 3 Zuständen.
Die Geschwindigkeit und die Baugröße (Bedingt durch die Anzahl an Bauteilen).
Bei der Zustandsbestimmung muß ja irgendwie ausgewertet werden, ob der zustand 1, 2 oder 3 vorliegt.
Optisch ist ja verdamt langsam (im vergleich zu Elektronik), da man mit Spiegeln, Linsen, Filtern, etc. arbeiten muß.
Und groß, da man ja durch die Wellenlänge eine Mindestgröße bei den Bauteilen hat.
Und bei höheren Frequenzen kommt dann das Phoblem der ionisiernenden Strahlung, die dann einfach die Bauteile durchdringt.

Also bleibt es bei Elektronen.
Da haben wir die Digitaltechnik auf der einen Seite und die Analogtechnik auf der anderen.
Analogtechnik wurde bereits in den 1960ern/frühen 1970ern von der Digitaltechnik in Sachen Geschwindikeit und Baugräße abgehängt.

Ein System mit 3 diskreten Zuständen wäre eine Zwichenlösung.
Momentan würde man zum Unterscheiden bei so wtwas mit Fensterdikriminatoren arbeiten. die werden jeweils aus zwei Komparatoren gebildet.
Da kann man für die momentan maximal möglichen Geschwindikeiten die Maximalgeschwindigkeit von Hochgeschwindigkeits AD-Wandlern herranziehen.
Das sind derzeit 3,6Sample/s (vereinfacht 3,6GHz).
Der schnellste digiale Mikroprozessor kommt auf 5,2GHz.

Neben der Geschwindigkeit kommt es dann aber noch auf die Baugröße und die Herstellungskosten an.

Da müsste man dann tatsächlich ein Hardware Simulation durchführen um zu sehen ob man da konkurenzfähig wird.

Für dich hieße das, Rechersche ob es da bereits was gibt und wenn nicht, das Ausarbeiten einer Schaltlogik und der notwendigen Grundschaltungen die für eine Datenverarbeitung und Speicherung benötigt werden.