DE102008023171A1

DE102008023171A1 - Arrangement for multi-dimensional manipulation of object, comprises end effectors, which exert force on object, and end effector is displaced in its position relative to base unit

Info

Publication number: DE102008023171A1
Application number: DE102008023171A
Authority: DE
Inventors: Martin Freundt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-05-10
Filing date: 2008-05-10
Publication date: 2009-11-12

Abstract

The arrangement comprises end effectors (3a,3b,3c), which exert a force on an object (1). The end effector is displaced in its position relative to a base unit (4). The object touches on three points by applicable end effectors. The displacement movement of individual or all end effectors is guided in rotational manner. A guide element (2a,2b,2c) is provided, which is located between the respective end effector and the base unit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Greifen und Manipulieren von Objekten. Die Manipulation des Objekts wird mittels mindestens dreier, in ihrer Position verstellbaren Endeffektoren (3a, 3b, 3c) durchgeführt.The invention relates to a device for gripping and manipulating objects. The manipulation of the object is achieved by means of at least three positionally adjustable end effectors ( 3a . 3b . 3c ) carried out.

Eine Anordnung der eingangs genannten Art zur Manipulation eines Objekts (1) relativ zu einer Grundeinheit ist in Auszügen als Teileinheit einer größeren Gesamtapparatur aus der Schrift JP 2004 280 355 AA bekannt. Die Gesamtapparatur betrifft dort einen Mechanismus zum hoch genauen Positionieren von Objekten. Das System weißt eine Plattform auf, die anhand von fünf drahtförmigen Verbindungen in einer eindeutigen Position gehalten wird. Zwei der drahtförmigen Verbindungen sind fest, drei über linear geführte Aktuatoren (2a, 2b, 2c) mit einer Grundeinheit (4) verbunden. Die drei geführten Aktuatoren sind hierbei parallel zueinander angeordnet. Die flexiblen drahtförmigen Verbindungen gestatten es, bei einer geeigneten Ansteuerung der drei Linearaktuatoren, die Plattform in drei Dimensionen zu manipulieren.An arrangement of the type mentioned above for manipulating an object ( 1 ) relative to a basic unit is in excerpts as a subunit of a larger overall apparatus from the Scriptures JP 2004 280 355 AA known. The overall apparatus relates to a mechanism for the highly accurate positioning of objects. The system has a platform that is held in a unique position by five wire-shaped connections. Two of the wire-shaped connections are fixed, three via linearly guided actuators ( 2a . 2 B . 2c ) with a basic unit ( 4 ) connected. The three guided actuators are arranged parallel to each other. The flexible wire connections allow, with suitable control of the three linear actuators, to manipulate the platform in three dimensions.

Ferner ist eine weitere Anordnung der eingangs genannten Art zur Manipulation eines Objekts relativ zu einer Grundeinheit in Teilen aus der Schrift DE 10 2005 059 349 A1 bekannt. Das System kann anhand einer parallelkinematischen Struktur ein gegriffenes Objekt (1) manipulieren. Hierbei bildet das Greif- und Handhabungssystem zusammen mit dem gegriffenen Objekt, welches ein vollwertiges und notwendiges Getriebeglied darstellt, eine parallelkinematische Kette.Furthermore, a further arrangement of the type mentioned above for manipulating an object relative to a basic unit in parts from the document DE 10 2005 059 349 A1 known. The system can use a parallel kinematic structure to create a gripped object ( 1 ) manipulate. Here, the gripping and handling system forms a parallel kinematic chain together with the gripped object, which represents a full and necessary gear member.

Gemäß diesem Stand der Technik beschränkt sich die Funktion des Systems aus DE 10 2005 059 349 A1 auf die Manipulation des Objekts als notwendiges Glied der kinematischen Kette. Diese Funktionsweise setzt ausreichend belastbare Verbindungen mit dem Objekt (1), sowie eine genaue Kenntnis der Abmaße und Geometrie des Objekts voraus. Die für jeden Endeffektor notwendigen Freiheitsgrade erfordern zudem eine Vielzahl von Gelenken und Führungen, die sich in einer derartigen, typischerweise seriellen kinematischen Kette durch aufaddierende Toleranzen auszeichnen. Das technisch nur mit hohem Aufwand zu vermeidende, sich ebenfalls aufaddierende Umkehrspiel reduziert sowohl die Präzision als auch die Anwendbarkeit des Manipulationssystems für Objekte mit geringen Dimensionen im Bereich einiger Millimeter und kleiner.According to this prior art, the function of the system is limited DE 10 2005 059 349 A1 on the manipulation of the object as a necessary link in the kinematic chain. This function sets sufficiently strong connections with the object ( 1 ), as well as an exact knowledge of the dimensions and geometry of the object. The degrees of freedom necessary for each end effector also require a large number of joints and guides, which are distinguished in such a, typically serial kinematic chain by adding up tolerances. The backlash, which can also be avoided with great technical effort and also adds up, reduces both the precision and the applicability of the manipulation system for objects with small dimensions in the range of a few millimeters and smaller.

Das in JP 2004 280 355 AA beschriebene System verfügt über eine bewegte Plattform, anhand derer ein Objekt manipuliert werden kann. Um derartige Systeme zur Handhabung und Manipulation von Objekten verwenden zu können, ist eine weitere Komponente erforderlich, die das zu handhabende Objekt temporär mit dem bewegten Teil des Manipulationssystems, in diesem Fall der Plattform, verbinden kann. Diese allgemein als Endeffektor oder Greifer bezeichnete Komponente erfordert Bauraum und muss vom Manipulationssystem mitbewegt werden. Des Weiteren muss für eine prozesssichere Handhabung die Geometrie des Endeffektors in den meisten Fällen an die Eigenschaften des zu handhabenden Objekts angepasst werden. Daher wird der Endeffektor bei Systemen, die flexibel eingesetzt werden sollen, zumeist auswechselbar gestaltet. Die hierzu notwendige mechanische und/oder elektrische Schnittstelle verringert die erreichbare Präzision bzw. Widerholgenauigkeit des Systems, erhöhte die bewegte Masse und erfordert Bauraum. Vor dem Hintergrund einer hoch präzisen Manipulation können zudem die für eine signaltechnische und energetische Versorgung notwendigen Leitungen einen störenden Effekt auf die erzielbare Präzision haben, welche bei einer Miniaturisierung eines Handhabungs- und Manipulationssystems zunehmend an Bedeutung gewinnen.This in JP 2004 280 355 AA described system has a moving platform, by means of which an object can be manipulated. In order to use such systems for handling and manipulating objects, a further component is required which can temporarily connect the object to be handled with the moving part of the manipulation system, in this case the platform. This generally referred to as end effector or gripper component requires space and must be moved by the manipulation system. Furthermore, for a process-safe handling, the geometry of the end effector must in most cases be adapted to the properties of the object to be handled. Therefore, the end effector in systems that are to be used flexibly, designed mostly interchangeable. The necessary mechanical and / or electrical interface reduces the achievable precision or repeatability of the system, increased the moving mass and requires space. Against the background of a highly precise manipulation, the lines necessary for signaling and energetic supply can also have a disruptive effect on the achievable precision, which is becoming increasingly important in miniaturization of a handling and manipulation system.

Der angegebenen Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, verschiedene Arten bzw. Ausführungsformen von Objekten flexibel und präzise handhaben und justieren zu können.Of the The invention is therefore based on the problem, various Types or embodiments of objects flexible and to handle and adjust precisely.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine parallelkinematische Struktur mit geeigneten universell einsetzbaren Endeffektoren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die gegenüber dem Stand der Technik neue Verwendungsmöglichkeiten aufweisen und insbesondere auch die Manipulation komplexer Objektgeometrien mit höchster Präzision erlaubt.It Now is an object of the present invention, a parallel kinematic Structure with suitable universally applicable Endeffektoren the to provide the aforementioned type, the opposite The prior art have new uses and in particular also the manipulation of complex object geometries highest precision allowed.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Manipulation sowie das Greifen des Objekts mit ein und der selben Anordnung ermöglicht wird und hierbei die sonst übliche seriell aufsetzende Endeffektoreinheit als auch die zuvor beschriebene Plattform, als Teil des Manipulationssystems, substituiert, bzw. in die Manipulationseinheit integriert ist. Hierdurch wird sowohl die Anzahl der translatorischen und rotatorischen Führungen, als auch die Masse und Baugröße des Systems vorteilhaft reduziert.The particular advantages of the invention are that the manipulation as well as the gripping of the object with and the same arrangement is possible and this is the usual serial end effector unit as well as the previously described Platform, as part of the manipulation system, respectively is integrated in the manipulation unit. This will both the number of translational and rotational guides, as well as the mass and size of the system advantageous reduced.

Des Weiteren wird anhand der vorzugsweise parallelen Anordnung mindestens dreier Linearaktuatoren eine wirtschaftlich und technisch günstige, mit hoch präzisen Komponenten realisierbare Manipulationsbewegung ermöglicht.Of Further will be based on the preferably parallel arrangement at least three linear actuators an economically and technically favorable, Manipulation movement that can be realized with high precision components allows.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Einheit mindestens drei Endeffektoren (3a, 3b, 3c) aufweist, von denen mindestens einer in seiner Position und/oder mindestens einer in seiner Haltewirkung verstellbar ausgeführt wird. Hierbei kann die Verstellung der Position des jeweiligen Endeffektors über jeweils eine Führung erfolgen, welche den Endeffektor und das Basiselement verbindet und nur in einem Freiheitsgrad eine Bewegung des Endeffektors zulässt.This object is achieved in an arrangement of the type mentioned in that the unit at least three end effectors ( 3a . 3b . 3c ), of which at least one in its position and / or at least one in its Haltewir kung adjustable is executed. In this case, the adjustment of the position of the respective end effector via a respective guide can be made, which connects the end effector and the base member and only in one degree of freedom allows movement of the end effector.

Auf diese Weise kann also das Objekt (1) über die drei Endeffektoren (3a, 3b, 3c) gehalten werden. Die Verstellbarkeit der Position von mindestens einem der Endeffektoren (3a, 3b, 3c) erlaubt hierbei die Manipulation des Objekts. Die Verstellbarkeit der Haltewirkung ermöglicht es in diesem Zusammenhang, das die bei einer Manipulation mit dem zuvor beschriebenen parallelkinematischen System (eine einzelne Führung mit je einem offenen Freiheitsgrad zwischen der Grundeinheit (4) und den Endeffektoren (3a, 3b, 3c) notwendige Bewegungen auf der Objektoberfläche (9) in Form einer Gleitbewegung realisiert werden kann. Diese, über die Einstellung der Endeffektoren, definiert zu erzeugende Geleitbewegung ermöglicht es, das Objekt (1) an der Vorrichtung definiert zu manipulieren, ohne dass es zu einer nicht vorhersagbaren Bewegung zwischen Endeffektor und Objekt kommen kann.In this way, the object ( 1 ) on the three end effectors ( 3a . 3b . 3c ) being held. The adjustability of the position of at least one of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) allows the manipulation of the object. In this context, the adjustability of the holding action makes it possible, in a manipulation with the previously described parallel kinematic system (a single guide with an open degree of freedom between the basic unit ( 4 ) and the end-effectors ( 3a . 3b . 3c ) necessary movements on the object surface ( 9 ) can be realized in the form of a sliding movement. This, defined by the setting of the end effectors, to be generated escort movement allows the object ( 1 ) at the device defined to manipulate, without it being possible for an unpredictable movement between end effector and object.

Gleichzeitig wird es dadurch möglich, die Endeffektoren (3a, 3b, 3c) einzeln in einer parallelkinematischen Anordnung in der zuvor beschriebenen Art zu führen und mit jeweils einem Aktuator anzusteuern. Dies erhöht aufgrund der geringen Anzahl der Führungs- bzw. Gelenkelemente pro Arm die erreichbare Präzision des Systems bzw. reduziert den dafür notwendigen technischen Aufwand, da jedes der Führungs- und der dazugehörigen Aktuatorelemente nur durch sich selbst, seinen fest montierten und klein bauenden Endeffektor, sowie durch einen Anteil des Objektgewichts belastet wird. Die bei Systemen nach dem Stand der Technik vielmals von den Elementen einer Manipulationseinheit zu tragenden seriell aufsetzenden Gelenk- oder Führungselemente sind in der erfindungsgerechten Anordnung nicht vorhanden. Dadurch wird zum einen die Genauigkeit bzw. Reproduzierbarkeit und auch die Robustheit gegenüber aufgeprägten Beschleunigungen sowie die erreichbare Dynamik der Bewegungen der zu verwendenden Führungs- und Aktuatorkomponenten gesteigert. Zum anderen ist durch die verringerte Anzahl von Führungs- und Aktuatorelementen in der kinematischen Kette eine eindeutige Weiterleitung der Reaktionskräfte eines Manipulationsprozeses möglich, die nicht durch etwaige Reibung und/oder Spiel in seriell aufeinander aufsetzenden Gelenken und Führungen beeinträchtigt wird. Daher ist eine derartige Vorrichtung dazu geeignet, basierend auf Elemente aufgebaut zu werden, die wie z. B. Aktuatoreinheiten mit integrierter sensorischer Funktion in den Führungen die Rückführung eines Feedbacksignals vom Prozess ermöglichen.At the same time it makes it possible to use the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) individually in a parallel kinematic arrangement in the manner described above and to drive each with an actuator. This increases due to the small number of guide or joint elements per arm achievable precision of the system or reduces the necessary technical effort, since each of the guide and the associated actuator elements only by itself, its firmly assembled and small-sized end effector, as well as being burdened by a share of the object weight. The in many systems of the prior art by the elements of a manipulation unit to be worn serially placing joint or guide elements are not present in the inventive arrangement. As a result, on the one hand the accuracy or reproducibility and also the robustness against impressed accelerations and the achievable dynamics of the movements of the guide and actuator components to be used are increased. On the other hand, due to the reduced number of guide and actuator elements in the kinematic chain, an unambiguous transmission of the reaction forces of a manipulation process is possible, which is not adversely affected by any friction and / or backlash in serially connected joints and guides. Therefore, such a device is adapted to be constructed based on elements such. B. Actuator units with integrated sensory function in the guides allow the feedback of a feedback signal from the process.

Seitens einer prozesstechnischen Integration des Systems in einen automatisierten Handhabungs- und Manipulationsprozess bietet die Vorrichtung anhand der voneinander unabhängigen Endeffektoren (3a, 3b, 3c) die Möglichkeit, sich der Position und Lage eines Objekts im Rahmen seines Verstellbereiches anzupassen. So können Endeffektoren, die mit sensorischen Komponenten (18) ausgestattet sind, verwendet werden, um die Vorrichtung definiert an das Objekt (1) heranzuführen. Dies ermöglicht es, ein beispielsweise „schief” liegendes Objekt schief aufzunehmen und danach definiert, z. B. „gerade” abzulegen.In terms of a process-technical integration of the system into an automated handling and manipulation process, the device offers on the basis of independent end-effectors ( 3a . 3b . 3c ) the possibility to adapt to the position and position of an object within its adjustment range. Thus, end-effectors with sensory components ( 18 ) are used to define the device defined on the object ( 1 ) introduce. This makes it possible to take an example "crooked" lying object wrong and then defined, for. B. "straight" store.

Die Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Endeffektoren (3a, 3b, 3c) einzeln oder gemeinsam durch eine translatorische und/oder rotatorische Verstellbewegung geführt werden können. Dies ermöglicht es, die Positionen der Endeffektoren (3a, 3b, 3c) bezogen auf die Grundeinheit (4) verstellen zu können. Hierbei kann die Struktur, welche die Grundeinheit und den jeweiligen Endeffektor verbindet, entweder unverstellbar oder mit mindestens einem Führungselement (2a, 2b, 2c) ausgestattet werden. Um eine parallele Anordnung der im System eingesetzten Aktuatoren und Führungselemente zu erlangen, ist der Einsatz von nur genau einem Führungselement innerhalb der Struktur zwischen Grundeinheit und Endeffektor anzustreben. Dieser Aufbau führt dazu, dass es zu keiner Addition der Stell- und Führungsungenauigkeiten kommt.The arrangement is characterized in that the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) can be guided individually or jointly by a translational and / or rotary adjustment movement. This allows the positions of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) relative to the basic unit ( 4 ) to be able to adjust. In this case, the structure which connects the basic unit and the respective end effector can be either immovable or with at least one guide element (FIG. 2a . 2 B . 2c ). In order to obtain a parallel arrangement of the actuators and guide elements used in the system, the aim is to use only exactly one guide element within the structure between the basic unit and the end effector. This structure means that there is no addition of the control and guidance inaccuracies.

Für eine eindeutige Positionierung des Objekts ist die Verwendung von genau drei aktiven Endeffektoren (3a, 3b, 3c) anzustreben. Hierbei kann es jedoch sinnvoll sein, zusätzliche Endeffektoren (8) im System zu verwenden, welche z. B. die Realisierung alternativer Angriffspunkte oder auch alternativer Arbeitsbereiche ermöglichen. Für den gleichzeitigen Einsatz von mehr als drei Endeffektoren ist es sinnvoll, mindestens einen der Aktuatoren sensorisch auszuwerten und auf dieser Basis einen der Endeffektoren in seiner Position bzw. in seinem Abstand zum Objekt geregelt zu betreiben. Dies stellt sicher, dass bei mehr als drei Kontaktpunkten (3a, 3b, 3c, 11a, 11b, 14, 15a, 15b) kein überbestimmter Kontaktzustand zwischen System und Objekts entsteht. Soll das Objekt von dem hier beschriebenen System in zwei Freiheitsgraden manipuliert werden, so können drei Endeffektoren verwendet werden, von denen zwei in ihrer Position verstellbar und der dritte Endeffektor ortsfest zur Grundeinheit ausgeführt werden kann.For a clear positioning of the object, the use of exactly three active end effectors ( 3a . 3b . 3c ). However, it may be useful to include additional end-effectors ( 8th ) to use in the system, which z. B. allow the realization of alternative points of attack or alternative work areas. For the simultaneous use of more than three end effectors, it makes sense to evaluate at least one of the actuators sensory and operate on this basis, one of the end effectors regulated in its position or in its distance from the object. This ensures that at more than three contact points ( 3a . 3b . 3c . 11a . 11b . 14 . 15a . 15b ) no overdetermined contact state between system and object arises. If the object is to be manipulated by the system described here in two degrees of freedom, then three end effectors can be used, two of which can be adjusted in position and the third end effector can be made stationary relative to the basic unit.

Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Anordnung so auszubilden, dass die einzelnen Endeffektoren unabhängig voneinander und/oder koordiniert miteinander verstellt werden können. Dies bietet die Möglichkeit, das Objekt (1) in einzelnen Freiheitsgraden oder in einer Kombination mehrere Freiheitsgrade manipulieren zu können. Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Anordnung mit Führungselementen auszustatten, die sich dadurch auszeichnen, dass sie nur einen Freiheitsgrad offen lassen, der translatorischer, rotatorischer oder hybrider Natur sein kann. Somit können z. B. Linearführungen, rotatorische Führungen oder auch jegliche Art von ebenen oder räumlichen Getrieben zur Führung der Bewegungen der einzelnen Endeffektoren eingesetzt werden.It may be advantageous to design the arrangement according to the invention such that the individual end effectors can be adjusted independently of one another and / or coordinated with one another. This offers the possibility of the object ( 1 ) in individual degrees of freedom or in a combination of several To be able to manipulate the degrees of freedom. It may be advantageous to provide the arrangement according to the invention with guide elements, which are characterized in that they leave open only one degree of freedom, which may be translational, rotational or hybrid nature. Thus, z. As linear guides, rotatory guides or any type of planar or spatial gears to guide the movements of the individual end effectors are used.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, ein translatorisches Führungselement (2a, 2b, 2c) zu verwenden, um einen oder mehrere Endeffektoren in ihrer Position verstellen zu können. Hierbei kann mit geringem Aufwand eine zueinander parallele Führung der Endeffektoren realisiert werden. Diese vereinfacht bei einer Manipulation des Objekts anhand der geometrisch überschaubaren Zusammenhänge die Auswertung gegebenenfalls integrierter Sensorik sowie die Ansteuerung der zur Manipulation notwendigen Aktuatoren.Furthermore, it is advantageous to have a translatory guide element ( 2a . 2 B . 2c ) to adjust one or more end effectors in position. Here, with little effort, a parallel guidance of the end effectors can be realized. This simplifies the evaluation of optionally integrated sensors and the control of the actuators necessary for manipulation in a manipulation of the object based on the geometrically manageable relationships.

Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Anordnung so auszubilden, dass mindestens einer der Endeffektoren eine Haltekraft auf das Objekt ausüben kann, die sowohl in Form einer Druck- oder Zugkraft wirken kann. Der Angriffspunkt dieser Kraft liegt im günstigsten Fall direkt an der realen oder virtuellen Kontaktstelle (11a, 11b) zwischen Endeffektor und Objekt.It may be advantageous to design the arrangement according to the invention such that at least one of the end effectors can exert a holding force on the object, which can act both in the form of a compressive or tensile force. The point of application of this force is in the most favorable case directly at the real or virtual contact point ( 11a . 11b ) between end effector and object.

Zur Realisierung eines definiert ablaufenden Manipulationsvorgangs kann es vorteilhaft sein, dass der Betrag und/oder die Richtung der von den Endeffektoren auf das Objekt (1) aufzubringenden Kraft beliebig oder zumindest in diskreten Schritten einstellbar ist. Dies gilt sowohl für abstoßend als auch anziehend wirkende Mechanismen zur Krafterzeugung.In order to realize a defined manipulation process, it may be advantageous that the amount and / or direction of the end effectors on the object ( 1 ) applied force is arbitrary or at least adjustable in discrete steps. This applies to both repulsive and attractive mechanisms of power generation.

Um Objekte in verschiedenen Orientierungen relativ zur Schwerkraft manipulieren zu können, kann es vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Anordnung so auszubilden, dass mindestens einer der Endeffektoren so ausgeführt ist, dass er sowohl abstoßende als auch anziehende Kräfte auf das Objekt (1) ausüben kann. Als Beispiel für einen derartigen Betriebszustand ist der Fall zu nennen, in dem die Verstellmöglichkeiten der Endeffektoren parallel zur Schwerkraft ausgerichtet werden und die Endeffektoren eine Zugkraft auf das Objekt ausüben müssen, um das Objekt am Herunterfallen zu hindern. Wird das Objekt so gegriffen, dass sich sein Schwerpunkt zwischen z. B. drei am Objekt (1) ziehenden Endeffektoren (3a, 3b, 3c) befindet, so ist das System in einem stabilen Zustand. Wird das Objekt jedoch so manipuliert oder gegriffen, dass sich der Schwerpunkt außerhalb des Dreiecks, bestehend aus den drei Wirkpunkten der Endeffektoren (3a, 3b, 3c) befindet, so wird es erforderlich, an mindestens einem der Endeffektoren eine abstoßende Kraft auf das Objekt auszuüben, um es prozesssicher manipulieren zu können. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Anordnung so auszubilden, dass von mindestens einem der Endeffektoren eine Kraft auf das Objekt (1) aufgebracht werden kann, die eine seitliche Bewegung relativ zum Manipulationssystem verhindert. Alternativ oder ergänzend kann die Wirkrichtung der Endeffektoren parallel zu der wirkenden Schwerkraft ausgerichtet werden, um die auftretenden seitlichen Kräfte an den Endeffektoren bzw. Bewegungen des Objekts zu minimieren oder zu unterbinden.In order to be able to manipulate objects in different orientations relative to the force of gravity, it may be advantageous to construct the arrangement according to the invention in such a way that at least one of the end effectors is designed such that it has both repulsive and attractive forces on the object (FIG. 1 ) exercise. An example of such an operating state is the case in which the adjustment possibilities of the end effectors are aligned parallel to the force of gravity and the end effectors have to exert a pulling force on the object in order to prevent the object from falling down. If the object is gripped so that its focus between z. B. three on the object ( 1 ) pulling end-effectors ( 3a . 3b . 3c ), the system is in a stable state. However, if the object is manipulated or grasped so that the center of gravity is outside the triangle, consisting of the three action points of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ), it is necessary to exert a repulsive force on the object on at least one of the end effectors in order to be able to manipulate it reliably. Furthermore, it may be advantageous to design the arrangement according to the invention such that a force on the object (of at least one of the end effectors) 1 ), which prevents lateral movement relative to the manipulation system. Alternatively or additionally, the direction of action of the end effectors can be aligned parallel to the force of gravity acting in order to minimize or prevent the occurring lateral forces on the end effectors or movements of the object.

Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Anordnung so auszubilden, dass mindestens einer der Endeffektoren (3a, 3b, 3c) so ausgeführt wird, dass er kontaktfrei eine Kraft auf das Objekt ausüben kann. Dies kann unter Anderem dadurch erreicht werden, dass der Endeffektor zwei Kräfte, z. B. eine Druck- und eine Zugkraft gleichzeitig wirken lassen kann oder die vom Endeffektor aufgebrachten Kräfte alternieren bzw. pulsierend wirken. Hierdurch kann das Objekt z. B. nach dem Prinzip eines mit Vakuum vorgespannten Luftlagers oder auch anhand einer Kombination aus einer Positionsregelung mit einer variabel gestellten oder getakteten Kraft unterhalb eines Endeffektors festgehalten bzw. positioniert werden. Hierbei kann es vorteilhaft sein, dass die Reibkraft, welche im Falle eines Kontaktes zwischen Objekt und Endeffektor vorhanden und für eine eindeutige Manipulation erforderlich ist, durch ein geeignetes Prinzip bzw. eine Vorrichtung substituiert wird, die es ermöglicht, die notwenige Kraft mit entsprechender Orientierung zu erzeugen. Dies kann beispielsweise anhand eines geeigneten Felds, z. B. eines Magnetfelds realisiert werden.It may be advantageous to design the arrangement according to the invention in such a way that at least one of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) is designed so that it can exert a force on the object without contact. This can be achieved, inter alia, that the end effector two forces, for. B. a pressure and a tensile force can act simultaneously or alternate the forces applied by the end effector or act pulsating. This allows the object z. B. held or positioned according to the principle of a vacuum-biased air bearing or on the basis of a combination of a position control with a variably Asked or clocked force below an end effector. In this case, it may be advantageous that the frictional force, which is present in the case of a contact between the object and the end effector and is required for unambiguous manipulation, is substituted by a suitable principle or device which makes it possible to provide the necessary force with appropriate orientation produce. This can be done, for example, by means of a suitable field, e.g. B. a magnetic field can be realized.

Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Anordnung so auszubilden, dass die seitlich wirkende Reibkraft oder die entsprechend wirkende Kraft so zu erzeugen, dass sie in ihrer Stäke und/oder ihrer Orientierung unabhängig von der Haltekraft eingestellt werden kann. Es ist denkbar, dies beispielsweise anhand einer Veränderung des Reibkoeffizienten zwischen Endeffektor und Objekt (1) oder auch anhand anderer physikalischer Vorgänge zu realisieren. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, den Endeffektor so zu gestallten, dass die Haltewirkung anhand zweier Wirkmechanismen erzeugt werden kann, die zusammen genommen die resultierende Haltekraft erzeugen. Im Fall, dass einer der Wirkmechanismen eine Reibkraft erzeugen kann und der zweite Wirkmechanismus ohne Erzeugung einer Reibkraft auf das Objekt wirken kann, ließe sich über die Einstellung des Verhältnisses der Stärke der beiden Wirkmechanismen eine resultierende Reibkraft einstellen, welche sich von der wirkenden Haltekraft des Endeffektors unabhängig verhält.It may be advantageous to design the arrangement according to the invention such that the laterally acting frictional force or the correspondingly acting force can be generated such that it can be set in terms of its thickness and / or its orientation independently of the holding force. It is conceivable to do this, for example, by means of a change in the coefficient of friction between the end effector and the object (FIG. 1 ) or on the basis of other physical processes. Furthermore, it may be advantageous to design the end effector in such a way that the holding effect can be generated by means of two action mechanisms which, taken together, produce the resulting holding force. In the event that one of the action mechanisms can generate a frictional force and the second mechanism of action can act on the object without generating a frictional force, could be adjusted by adjusting the ratio of the strength of the two mechanisms of action, a resulting frictional force, which depends on the acting holding force of the end effector behaves independently.

Um die Manipulation des Objekts in mehreren Freiheitsgraden anhand der Bewegung der einzelnen Endeffektoren durchführen zu können, kann es vorteilhaft sein, dass die vom Endeffektor auf das Objekt (1) aufgebrachten Momente zu keiner vorgegebenen Manipulation des Objekts hinsichtlich der Winkellage relativ zum Endeffektor führen. Würde vom Endeffektor eine Winkellage des Objekts relativ zum Endeffektor erzwungen, so wäre das Manipulationssystem überbestimmt und eine definierte Manipulation des Objekts würde ohne eine Überwachung der Position und Lage des Objekts erschwert bzw. verhindert. Es ist daher vorteilhaft, die erfindungsgemäße Anordnung so auszuführen, dass vom Endeffektor kein bzw. ein so geringes Moment auf das Objekt (1) übertragen wird, dass die Position und Lage des Objekts nur anhand der Positionen der auf das Objekt wirkenden Endeffektoren bestimmt wird. Hierdurch wird bei einer geeigneter Anzahl bzw. Ausführung der Endeffektoren eine eindeutige Manipulation des Objekts möglich. Um eine Bewegung des Objekts in lateraler Richtung, relativ zum Manipulationssystems zu unterbinden, ist es vorteilhaft die erfindungsgerechte Anordnung so auszuführen, dass entweder an mindestens zwei Punkten am Objekt eine seitliche Kraft, z. B. in Form einer ausreichend hohen Reibkraft aufgebracht werden kann, oder eine seitliche Kraft durch ein geeignet orientiertes Moment ergänzt wird. Auf diese Art und Weise kann das Objekt (1) in der von den Endeffektoren aufgespannten Ebene an einer Bewegung gehindert werden.In order to be able to carry out the manipulation of the object in several degrees of freedom on the basis of the movement of the individual end effectors, it may be advantageous for the objects to be moved from the end effector to the object (FIG. 1 ) applied to a predetermined manipulation of the object with respect to the angular position relative to the end effector lead. If the end effector forced an angular position of the object relative to the end effector, the manipulation system would be overdetermined and a defined manipulation of the object would be impeded or prevented without monitoring the position and position of the object. It is therefore advantageous to carry out the arrangement according to the invention in such a way that no or so little moment is applied to the object by the end effector (FIG. 1 ) that the position and position of the object is determined only on the basis of the positions of the end effectors acting on the object. As a result, a clear manipulation of the object is possible with a suitable number or execution of the end effectors. In order to prevent a movement of the object in the lateral direction relative to the manipulation system, it is advantageous to carry out the arrangement according to the invention such that either at least two points on the object a lateral force, for. B. in the form of a sufficiently high frictional force can be applied, or a lateral force is supplemented by a suitably oriented moment. In this way, the object ( 1 ) are prevented from moving in the plane defined by the end effectors.

Um in einem Systemzustand, in dem mehrere Endeffektoren eine Haltekraft auf das Objekt aufbringen, eine Manipulationsbewegung durchzuführen, ist es vorteilhaft, die erfindungsgerechte Anordnung so auszuführen, dass an mindestens einem der Endeffektoren die seitliche Kraft, z. B. eine Reibkraft so verringert werden kann, das im Falle einer durch die Manipulationsbewegung vorgegebenen, geometrisch bedingten Verschiebung der Positionen der Endeffektoren relativ zu bzw. auf dem Objekt durch eine Gleitbewegung (16) realisiert werden kann. Alternativ oder auch ergänzend kann es vorteilhaft sein, die Anordnung so auszuführen, dass derartige Bewegungen der Endeffektoren relativ zum Objekt durch Verformungen in Elementen der Anordnung realisiert werden können.In order to carry out a manipulation movement in a system state in which a plurality of end effectors apply a holding force to the object, it is advantageous to design the arrangement according to the invention in such a way that the lateral force, for example at least one of the end effectors. B. a friction force can be reduced so that in the case of a given by the manipulation movement, geometrically induced displacement of the positions of the end effectors relative to or on the object by a sliding movement ( 16 ) can be realized. Alternatively or additionally, it may be advantageous to design the arrangement so that such movements of the end effectors relative to the object can be realized by deformations in elements of the arrangement.

Um bei einer Manipulation, bei der eine Änderung des Winkels zwischen Endeffektor und Objekt (1) hervorgerufen wird, das Objekt definiert handhaben zu können, ist es vorteilhaft, den Endeffektor so auszuführen, dass er über einen bestimmten Winkelbereich eine Haltekraft auf das Objekt ausüben kann. Die Abhängigkeit der Haltekraft vom Kippwinkel des Endeffektors ist unter anderem maßgeblich für den Arbeitsbereich des Systems.In case of a manipulation in which a change in the angle between end effector and object ( 1 ), it is advantageous to be able to execute the end effector so that it can exert a holding force on the object over a certain angular range. The dependence of the holding force on the tilt angle of the end effector is, inter alia, relevant to the working range of the system.

Um die Steuerung der Manipulationsbewegung mit geringem Aufwand umsetzen zu können, ist es vorteilhaft, die Endeffektoren (3a, 3b, 3c) so auszuführen, dass der Punkt, an dem das Objekt (1) berührt bzw. gehalten wird, sich bei einer Veränderung des Winkels zwischen Objekt und Endeffektor nicht, oder zumindest minimal verändert. Eine Möglichkeit ein derartiges Verhalten beim Einsatz eines vakuumbasierten Endeffektors umzusetzen, ist beispielsweise ein möglichst kleiner punktförmiger Kontakt (11a, 11b) zwischen Endeffektor und Objekt. Dieser ist, um eine weitgehend von Momenten freie Aufbringung der Handhabungskräfte zu realisieren, im Falle eines runden rohrförmigen vakuumbasierten Endeffektors z. B. in der Mitte der Saugfläche zu befestigen, welche z. B. durch ein Rohr beliebigen Querschnitts zu erzeugen ist. Um die notwendige Bewegungsfreiheit sicherzustellen, ist es vorteilhaft, einen auf Unterdruck bzw. Vakuum basierenden Endeffektor so auszuführen, dass eine leckagebehaftete bzw. kontaktfreie Aufbringung des Unterdrucks ermöglicht wird. Die leckagebehaftet realisierbare Haltekraft wird jedoch geringer ausfallen, als wenn eine kontaktbehaftete Dichtung vergleichbarer Baugröße verwendet würde. Daher kann es vorteilhaft sein, die Endeffektoren so auszuführen, dass eine kontaktbehaftete Dichtung verwendet wird, welche einen sicheren Aufbau der Haltekraft ermöglicht. Vor dem Hintergrund der zu minimierenden Einbringung von Momenten ist es vorteilhaft, die Dichtung des Endeffektors so auszuführen, dass sie sich einer Winkelbewegung anpassen kann. Dies kann z. B. anhand eines integrierten elastischen Elements oder einer vollständig elastischen Dichtungseinheit, kombiniert mit einem steifen Kontaktelement realisiert werden.In order to implement the control of the manipulation movement with little effort, it is advantageous to use the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) in such a way that the point at which the object ( 1 ) is not touched, or at least minimally changed in a change in the angle between the object and the end effector. One possibility for implementing such a behavior when using a vacuum-based end effector is, for example, the smallest possible punctiform contact (FIG. 11a . 11b ) between end effector and object. This is, in order to realize a largely torque-free application of the handling forces, in the case of a round tubular vacuum-based end effector z. B. in the middle of the suction surface, which z. B. is to be generated by a pipe of any cross-section. In order to ensure the necessary freedom of movement, it is advantageous to design a negative pressure or vacuum-based end effector in such a way that a leakage-dependent or non-contact application of the negative pressure is made possible. However, the leakage-related realizable holding force will be lower than if a contact-type seal of comparable size were used. Therefore, it may be advantageous to design the end effectors to use a contact-type gasket that allows for a secure build-up of the holding force. In light of the minimization of momentum introduction, it is advantageous to design the seal of the end effector to accommodate angular movement. This can be z. B. based on an integrated elastic element or a fully elastic sealing unit, combined with a rigid contact element can be realized.

Für eine gleichmäßige Aufbringung der Haltekraft ist es anzustreben, den Endeffektor so auszuführen, dass sich die Größe des Kontaktbereichs bei einer Winkeländerung zwischen Effektor und Objekt (1) nicht oder zumindest in geringem Maße ändert, bzw. die aufgebrachte Haltekraft bei einer Winkeländerung konstant oder zumindest weitgehend konstant bleibt.For a uniform application of the holding force, it is desirable to design the end effector in such a way that the size of the contact region changes with an angle change between the effector and the object (FIG. 1 ) does not change or at least to a slight extent, or the applied holding force remains constant or at least substantially constant with an angle change.

Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, den Endeffektor so zu auszuführen, dass eine Winkeländerung zu keiner Positionsänderung im Kontaktpunkt (11a, 11b) des Endeffektors relativ zum Objekt führt oder das die Änderung der Kontaktpunktposition stetig verläuft. Der stetige Verlauf des gegebenenfalls wandernden Kontaktpunks verhindert, dass sich das Objekt bei der Manipulation ruckartig bzw. undefiniert bewegt. Des Weiteren kann die Geometrie des Kontaktbereiches symmetrisch ausgeführt werden, um ein in beide (Symmetrie zu den, aus den Kontaktpunkten je zweier Endeffektoren gebildeten Kippachsen) oder in alle Kipprichtungen (Punktsymmetrie) identisches Verhalten des Endeffektors zu ermöglichen. Hierdurch kann die erreichbare Manipulationspräzision der Anordnung erhöht werden.Furthermore, it may be advantageous to design the end effector such that an angle change to no position change in the contact point (FIG. 11a . 11b ) of the end effector relative to the object or that the change of the contact point position is continuous. The steady course of the optionally migrating Kontaktpunks prevents the object during the manipulation jerky or undefined moves. Furthermore, the geometry of the contact region can be performed symmetrically in order to enable an identical behavior of the end effector in both (symmetry to the tilt axes formed by the contact points of each two end effectors) or in all tilt directions (point symmetry). As a result, the achievable manipulation precision of the arrangement can be increased.

Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Anordnung so auszubilden, dass mit den einzelnen Endeffektoren unterschiedliche Haltekräfte auf das Objekt ausgeübt werden können. Dies ermöglicht unter anderem die Berücksichtigung der Lastverteilung, hervorgerufen durch z. B. die Position des Objektschwerpunkts oder am Objekt angreifende Kräfte.It may be advantageous, the inventive arrangement so that with the individual end effectors different Holding forces can be exerted on the object. This allows, inter alia, the consideration the load distribution, caused by z. For example, the position of the object's center of gravity or forces attacking the object.

Es kann vorteilhaft sein, die Endeffektoren (3a, 3b, 3c) so auszubilden, dass sie z. B. auf Basis eines Druckunterschiedes oder einer magnetischen oder elektrostatischen Kraft einen Einfluss auf das Objekt ausüben. Es kann von Vorteil sein, den Endeffektor so auszuführen, dass seine Funktion auf mehreren physikalischen Prinzipien basiert, wodurch die erzeugten Kräfte gegebenenfalls in Betrag und Orientierung unabhängig voneinander auf das Objekt aufgebracht werden können.It may be beneficial to use the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) so that they z. B. exert an influence on the object based on a pressure difference or a magnetic or electrostatic force. It may be advantageous to design the end effector such that its function is based on several physical principles, whereby the forces generated may be applied to the object independently of each other in terms of magnitude and orientation.

Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Anordnung so auszuführen, dass der Abstand zwischen Endeffektor und Objekt (1) ausgewertet werden kann. Hierzu können die Endeffektoren (3a, 3b, 3c) verwendet werden. Es ist von Vorteil, die Betriebsparameter der Komponenten des Systems auszuwerten. Diese ermöglichen gegebenenfalls eine Ermittlung von Position und Orientierung sowie die Ermittlung der angreifenden Lasten bei der Manipulation des Objekts. Über die Auswertung der aktuellen Position und der Betriebsparameter des jeweiligen Endeffektors kann z. B. der Abstand des Endeffektors zum Objekt (1) gemessen bzw. ausgewertet werden. Über die messtechnische Erfassung und Auswertung der Betriebsparameter der Antriebe lassen sich bei geeigneter Wahl der Antriebs- und Führungstechnologie Prozessparameter wie z. B. die Objektmasse oder auch Füge- und Montagekräfte oder die Position des Objektschwerpunkts bestimmen.It may be advantageous to design the arrangement according to the invention such that the distance between the end effector and the object (FIG. 1 ) can be evaluated. For this purpose, the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) be used. It is advantageous to evaluate the operating parameters of the components of the system. These allow, where appropriate, a determination of position and orientation and the determination of the attacking loads in the manipulation of the object. About the evaluation of the current position and the operating parameters of the respective end effector z. B. the distance of the end effector to the object ( 1 ) are measured or evaluated. With the metrological detection and evaluation of the operating parameters of the drives can be with a suitable choice of the drive and management technology process parameters such. B. determine the object mass or joining and assembly forces or the position of the object's center of gravity.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann sich dadurch auszeichnen, dass Betriebsparameter oder andere erfasste Daten der Steuerung des Systems zugänglich sind. Diese können der Steuerung dienen, sowohl die Anordnung zur Handhabung als auch mindestens Teile des Manipulationsprozesses zu steuern oder zu regeln.The inventive arrangement may be characterized that operating parameters or other acquired data of the controller accessible to the system. These can be the Control serve both the arrangement for handling and at least Control or regulate parts of the manipulation process.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Anordnung so ausgebildet werden, dass sie mit Sensoren (18) ausgestattet ist, die Betriebsparameter wie angreifende Kräfte oder Abstände zwischen Endeffektor oder Objekt erfassen können. Hierbei können die Sensoren (18) sowohl an der Grundeinheit (4), den Führungen bzw. Verstelleinheiten (2a, 2b, 2c) oder Endeffektoren (3a, 3b, 3c) oder anderen Komponenten befestigt bzw. diesen zugeordnet sein.Furthermore, the arrangement according to the invention can be designed such that it can be equipped with sensors ( 18 ), which can detect operating parameters such as forces acting on, or distances between end effector or object. Here, the sensors ( 18 ) at both the basic unit ( 4 ), the guides or adjustment units ( 2a . 2 B . 2c ) or end effectors ( 3a . 3b . 3c ) or other components attached or associated with these.

Um bei einem Handhabungsprozess größere Lasten aufnehmen zu können, ist es vorteilhaft, die erfindungsgerechte Anordnung mit mindestens einem weiteren zusätzlichen Endeffektor (8) auszustatten, der es ermöglicht, eine zusätzliche Kraft auf das Objekt auszuüben.In order to be able to absorb larger loads during a handling process, it is advantageous to provide the arrangement according to the invention with at least one additional additional end effector ( 8th ), which makes it possible to exert an additional force on the object.

Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgerechte Anordnung so auszuführen, dass der zusätzliche Endeffektor (8) derart zu Grundeinheit positioniert ist, dass das Objekt (1) von den andere Endeffektoren (3a, 3b, 3c) so manipuliert werden kann, dass es in den Wirkbereich des zusätzlichen Endeffektors (8) befördert werden kann. Hierbei kann es von Vorteil sein, den zusätzlichen Endeffektor (8) so auszuführen, dass dieser die Position und/oder Orientierung des Objekts nicht oder zumindest geringfügig beeinflusst.It may be advantageous to carry out the arrangement according to the invention in such a way that the additional end effector ( 8th ) is positioned to base unit such that the object ( 1 ) from the other end-effectors ( 3a . 3b . 3c ) can be manipulated so that it is within the effective range of the additional end effector ( 8th ). It may be advantageous to use the additional end effector ( 8th ) so that it does not affect the position and / or orientation of the object or at least slightly.

Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, den zusätzlichen Endeffektor (8) in der Anordnung entweder fest oder derart verstellbar auszuführen, dass er das Objekt an mindestens einem Punkt bzw. einer Orientierung im Manipulationsbereich erreichen kann.Furthermore, it may be advantageous to use the additional end effector ( 8th ) in the arrangement either fixed or adjustable to perform so that he can reach the object at least one point or an orientation in the manipulation area.

Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgerechte Anordnung so auszuführen, dass durch die Verstellung eines der Endeffektoren (3a, 3b, 3c) das Objekt (1) in mindestens einem Freiheitsgrad manipuliert werden kann. Hierbei ist es vorteilhaft, die Endeffektoren und deren Verstellmöglichkeiten (2a, 2b, 2c) derart anzuordnen, dass das Objekt durch eine Verstellung der Position mehrerer Endeffektoren derartig manipuliert werden kann, so dass die Position und Lage der Drehachse (6, 7) oder des Drehpunks frei gewählt werden kann. Hierbei ist es vorteilhaft, die Komponenten so anzuordnen, dass sowohl translatorische als auch rotatorische Manipulationsbewegungen realisierbar sind.It may be advantageous to design the arrangement according to the invention in such a way that by adjusting one of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) the object ( 1 ) can be manipulated in at least one degree of freedom. It is advantageous here, the end effectors and their adjustment ( 2a . 2 B . 2c ) in such a way that the object can be manipulated by adjusting the position of a plurality of end effectors in such a way that the position and position of the axis of rotation ( 6 . 7 ) or the Drehpunk can be freely selected. In this case, it is advantageous to arrange the components so that both translatory and rotational manipulation movements can be realized.

Es kann vorteilhaft sein, die Position der Endeffektoren (3a, 3b, 3c) zueinander über eine separate Vorrichtung verstellen zu können, um die Flexibilität des Systems zu erhöhen.It may be advantageous to determine the position of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) to each other via a separate device to be able to increase the flexibility of the system.

Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, die Aktuatoren und Führungen so auszuführen, dass sie derart angesteuert werden können, dass ein definiertes Gleiten (16) an einem bestimmten Endeffektor hervorgerufen werden kann.Furthermore, it may be advantageous to design the actuators and guides so that they can be controlled in such a way that a defined sliding ( 16 ) can be caused at a particular end effector.

Es kann vorteilhaft sein, wenn die erfindungsgemäße Anordnung derart ausgeführt wird, dass mit drei verstellbaren Endeffektoren eine Manipulation in mindestens einem rotatorischen und einem translatorischen Freiheitsgrad erreicht werden kann. Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Anordnung derart auszulegen, dass das Objekt mit drei verstellbaren Endeffektoren (3a, 3b, 3c) anhand einer geeigneten Bewegungsabfolge der Endeffektoren in zwei weiteren Freiheitsgraden bewegt werden kann. Die Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass während einer derartigen Bewegungsabfolge immer mindestens zwei Endeffektoren im Kontakt zum Objekt verbleiben, so dass kein Gleiten (16) auftreten kann und ein dritter Endeffektor so ausgeführt ist, dass seine Haltekraft derart variiert werden kann, dass sich seine Position relativ zum Objekt durch z. B. ein Gleiten verändert.It may be advantageous if the arrangement according to the invention is carried out in such a way that manipulation in at least one rotational and one translational degree of freedom can be achieved with three adjustable end effectors. It may be advantageous to design the arrangement according to the invention in such a way that the object with three adjustable end-effectors ( 3a . 3b . 3c ) are moved by means of a suitable sequence of movements of the end effectors in two further degrees of freedom can. The arrangement is characterized in that during such a sequence of movements always at least two end effectors remain in contact with the object, so that no sliding ( 16 ) may occur and a third end effector is designed so that its holding force can be varied so that its position relative to the object by z. B. a sliding changed.

Im Folgenden werden vorteilhafte Ausbildungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Manipulation eines Objekts anhand von Figuren dargestellt.in the Below are advantageous embodiments of the invention Arrangement for manipulating an object illustrated by means of figures.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Übersicht über eine Anordnung dreier linear geführter rohrförmiger Endeffektoren mit einem zusätzlichen festen Endeffektor zur Manipulation eines Objekts 1 mit drei linear geführten, parallel zueinander angeordneten Verstelleinheiten 2a, 2b und 2c, die jeweils einen Endeffektor 3a, 3b und 3c tragen und dessen translatorische Positionierung ermöglichen. Die drei Verstelleinheiten sind an einen auf einer gemeinsamen Grundeinheit 4 fest zueinander montiert. Werden die Abstände der einzelnen Endeffektoren bzw. der parallel zueinander stehenden Führungen einmalig bestimmt, so läßt sich auf den geometrischen Beziehungen basierend berechnen, wie welcher Endeffektor bewegt werden muss, um das Objekt translatorisch und/oder rotatorisch manipulieren zu können. Je nach Lage des Schwerpunkts bzw. Orientierung der Anordnung relativ zu Schwerkraft müssen die Endeffektoren 3a bis 3c Druck- oder Zugkräfte übertragen können. Auf diese Weise kann eine hochgenaue Positionierung des Objekts erreicht werden. Die Verstelleinheiten arbeiten hierbei koordiniert an der Manipulation des Objekts, müssen jedoch nur Teile von sich selbst, den jeweiligen Endeffektor als auch einen Anteil des Objekts tragen. Weitere Gelenke, Plattformen oder Endeffektoren, wie sie bei üblichen Manipulationseinheiten erforderlich sind, müssen die Verstelleinheiten nicht tragen. Dadurch können besonders präzise Führungs- und Aktoriktechnologien eingesetzt werden. Werden Führung und Aktorik möglichst oder gar vollständig reibungsfrei ausgelegt, so ist es möglich, die an den Verfahreinheiten verursachten Kräfte sensorisch auszuwerten, um Informationen über die im Manipulationsprozess wirkenden Kräfte zu sammeln. Die Erfassung der jeweiligen Lasten an der Verfahreinheit kann sowohl am Übergang zwischen der Verfahreinheit 2 zur Grundeinheit 4 oder innerhalb der Verfahreinheit realisiert werden. 1 an overview of an arrangement of three linearly guided tubular end effectors with an additional fixed end effector for manipulation of an object 1 with three linearly guided, mutually parallel adjustment units 2a . 2 B and 2c , each one an end effector 3a . 3b and 3c wear and allow its translational positioning. The three adjustment units are connected to one on a common basic unit 4 firmly attached to each other. If the distances of the individual end effectors or of the mutually parallel guides are determined once, it can be calculated based on the geometric relationships, as which end effector must be moved in order to manipulate the object translationally and / or rotationally. Depending on the location of the center of gravity or orientation of the arrangement relative to gravity, the end effectors 3a to 3c Can transmit compressive or tensile forces. In this way, a highly accurate positioning of the object can be achieved. The adjustment units work in a coordinated manner in the manipulation of the object, but only have to carry parts of themselves, the respective end effector as well as a portion of the object. Other joints, platforms or end effectors, as required in conventional manipulation units, do not have to carry the adjustment units. As a result, particularly precise guidance and actuator technology can be used. If guidance and actuators are designed to be as friction-free as possible or even completely, then it is possible to evaluate the forces caused on the movement units in order to gather information about the forces acting in the manipulation process. The detection of the respective loads on the track can be both at the transition between the track 2 to the basic unit 4 or realized within the track.

2: eine schematische Darstellung der bei drei verstellbaren Endeffektoren möglichen Manipulationsbewegungen in einer perspektivischer Ansicht. Es werden die wichtigsten Varianten (B, C und D) der Manipulation eines Objekts mit der hier vorgestellten Anordnung gezeigt. Basierend auf der dargestellten Anordnung mit drei verstellbaren Endeffektoren kann das Objekt in einem ersten Schritt in drei Dimensionen manipuliert werden: eine translatorische Bewegung (B), sowie rotatorische Bewegungen um beliebige Achsen 6 und 7, welche in einer Ebene liegen, auf der die Bewegungsrichtung der Verstelleinheiten normal orientiert ist. Die Möglichkeit, die Achse, um die das Objekt rotatorisch manipuliert wird, innerhalb der beschriebenen Restriktionen frei zu definieren erhöht die Flexibilität der Anordnung bei Justageaufgaben im Bereich der Montage. 2 : A schematic representation of the possible with three adjustable end effectors manipulation movements in a perspective view. The most important variants (B, C and D) of the manipulation of an object with the arrangement presented here are shown. Based on the illustrated arrangement with three adjustable end-effectors, the object can be manipulated in three dimensions in a first step: a translatory movement (B), as well as rotational movements about arbitrary axes 6 and 7 lying in a plane on which the direction of movement of the adjusting units is normally oriented. The possibility of freely defining the axis about which the object is rotationally manipulated within the described restrictions increases the flexibility of the arrangement in the field of assembly adjustment work.

3: eine schematische Darstellung der Möglichkeit, über einen weiteren Endeffektor eine zusätzliche Kraft auf das zu manipulierende Objekt aufbringen zu können. Dargestellt ist hierzu eine mögliche Erweiterung der Vorrichtung, um mindestens einen weiteren, fest stehenden oder auch verstellbar ausgeführten zusätzlichen Endeffektor 8, mit dem eine zusätzliche Kraft auf das Objekt 1 aufgebracht werden kann. Vorteilhaft kann dies sein, wenn die zur präzisen Manipulation des Objekts vorhandenen Endeffektoren nicht ausreichend kräftig ausgelegt werden können, um temporären Lasten wie z. B. den Beschleunigungslasten beim Verfahren eines Handhabungssystems standhalten zu können. In diesem Fall kann das Objekt vor der Aufbringung einer derartigen Last in den Wirkbereich des zusätzlichen Endeffektors befördert werden, so dass dieser die temporär erhöhte Last aufnehmen kann. Alternativ kann dieser zusätzliche Endeffektor auch verstellbar ausgeführt werden, um ein flexible Positionierung oder eine erweiterte Manipulation des Objekts zu ermöglichen. 3 : A schematic representation of the possibility of being able to apply an additional force to the object to be manipulated via a further end effector. Shown for this purpose is a possible extension of the device to at least one other, fixed or adjustable executable additional end effector 8th with which an extra force on the object 1 can be applied. This can be advantageous if the end effectors present for precise manipulation of the object can not be sufficiently powerfully designed to withstand temporary loads such as, for example, B. to be able to withstand the acceleration loads in the process of a handling system. In this case, before the application of such a load, the object may be carried into the effective area of the additional end effector so that it can absorb the temporarily increased load. Alternatively, this additional end effector may also be made adjustable to allow for flexible positioning or advanced manipulation of the object.

4: eine schematische Darstellung der Greifzustände eines mit Unterdruck beaufschlagen rotationssymmetrischen Endeffektors ohne Dichtlippe. Schematisch dargestellt sind verschiedene Kontaktzustände eines auf Unterdruck basierenden Endeffektors 3 mit der Objektoberfläche 9. Im Inneren des Endeffektors 3 herrscht ein geringerer Duck als in der Umgebung, so dass die Objektoberfläche 9 gegen den Endeffektor 3 gedrückt wird. Folgende Zustände sind schematisch dargestellt. A4: Ausgangszustand (das Objekt ist angesaugt, es ist so gut wie kein Spalt 10 und nahezu kein Leckageluftstrom vorhanden) B4.1 und B4.2: Der Endeffektor 3 ist relativ zur Objektoberfläche gekippt. (Es entsteht ein Spalt 10 zwischen Endeffektor 3 und der Objektoberfläche 9. Sobald sich der Endeffektor in einem gekippten Zustand befindet, wie in B4.1 und B4.2 gezeigt, liegt ein punktförmiger Kontakt 11 zwischen Endeffektor und Objektoberfläche vor. Im Laufe einer Manipulationsbewegung wandert dieser Kontaktpunkt im günstigsten Fall über den Umfang des kreisförmigen des Endeffektors. Im ungünstigen Fall wird zwischen Zustand B4.1 und B4.2 Zustand A4 durchlaufen. Dies führt dazu, dass die geometrische Berechnung des Kontaktpunkts, dessen Position für eine präzise mehrdimensionale Manipulation des Objekts erforderlich ist, durch eine starke Nichtlinearität geprägt ist. Der Kontaktpunkt 11a springt auf die andere Seite des Endeffektors zu Kontaktpunkt 11b. In diesem Arbeitspunkt verringert sich die erreichbare Präzision des der Anordnung. 4 : a schematic representation of the gripping conditions of a negative pressure act on rotationally symmetrical end effector without sealing lip. Schematically illustrated are various contact states of a vacuum-based end effector 3 with the object surface 9 , Inside the end effector 3 There is a lesser duck than in the environment, so the object surface 9 against the end effector 3 is pressed. The following states are shown schematically. A4: Initial state (the object is sucked, it is as good as no gap 10 and almost no leakage air flow is present) B4.1 and B4.2: The end effector 3 is tilted relative to the object surface. (There is a gap 10 between end effector 3 and the object surface 9 , Once the end effector is in a tilted state, as shown in B4.1 and B4.2, there is a point contact 11 between end effector and object surface. In the course of a manipulation movement, this contact point migrates in the best case over the circumference of the circular of the end effector. In the unfavorable case, state A4 is passed through between states B4.1 and B4.2. This leads to the geometric calculation of the Contact point, whose position is required for precise multi-dimensional manipulation of the object, is characterized by a strong nonlinearity. The contact point 11a jumps to the other side of the end effector to contact point 11b , In this operating point, the achievable precision of the arrangement is reduced.

5: eine mögliche Ausführung eines mit Unterdruck beaufschlagten Endeffektors mit einer elastischen Dichtlippe. 5 zeigt schematisch wie ein elastischer Endeffektor eingesetzt werden kann, um die in 4 erläuterte Spaltbildung zu vermeiden. Es sind drei Stellungen dargestellt: maximale Kippung nach links B5.1, keine Kippung A5, maximale Kippung nach rechts B5.2. Die verformbare Dichtlippe 12 ermöglicht bei einer Kippung des Endeffektors auf der Objektoberfläche 9 eine nahezu leckagestromfreie Aufbringung des Unterdrucks. Die Position des geometrisch wirksamen Drehpunkts auf der Objektoberfläche 9 ist in diesem Fall von den Eigenschaften der Dichtlippe, als auch von den angreifenden Kräften bzw. den daraus entstehenden Verformungen des elastischen Bereiches der Dichtlippe 12 des Endeffektors beeinflusst. 5 a possible embodiment of a negative pressure applied end effector with an elastic sealing lip. 5 schematically shows how an elastic end effector can be used to the in 4 explained gap formation to avoid. Three positions are shown: maximum tilt to the left B5.1, no tilt A5, maximum tilt to the right B5.2. The deformable sealing lip 12 allows tilting of the end effector on the object surface 9 an almost leakage current-free application of the negative pressure. The position of the geometrically effective pivot point on the object surface 9 is in this case of the properties of the sealing lip, as well as the attacking forces or the resulting deformations of the elastic region of the sealing lip 12 of the end effector.

6: ein auf Unterdruck basierender Endeffektor mit Leckage behaftetem Dichtspalt 10 mit einem integrierten Element, welches einen punktförmigen Kontakt zum Objekt sicherstellt. Dargestellt ist eine Variation eines auf Unterdruck basierenden Endeffektors 3, welcher in allen Betriebszuständen Leckage behaftet arbeitet, da er über einen örtlich nicht veränderlichen Punktkontakt 11 zum Objekt verfügt. Anhand einer am Endeffektor angebrachten Struktur 13, wird die Objektoberfläche 9 so weit vom Rand des Endeffektors entfernt gehalten, dass dieser bei der Manipulation nicht mit der Objektoberfläche 9 in Kontakt kommt. Dies ist eine Möglichkeit die zuvor beschriebene Problematik der Unstetigkeit der Position des Kontaktpunktes 14 und 15 zwischen Endeffektor 3 und Objektoberfläche 9 zu vermeiden. 6 A vacuum-based end effector with leaking seal gap 10 with an integrated element, which ensures a point contact with the object. Shown is a variation of a vacuum based end effector 3 , which operates in all operating states leaked, since he has a locally non-variable point contact 11 to the object. Based on a structure attached to the end effector 13 , becomes the object surface 9 kept so far away from the edge of the end effector that this in manipulation does not interfere with the object surface 9 comes into contact. This is a possibility of the above-described problem of the discontinuity of the position of the contact point 14 and 15 between end effector 3 and object surface 9 to avoid.

7: eine schematische Darstellung der bei einer rotatorischen Manipulation auftretenden Gleitbewegung 16 auf der Objektoberfläche. Schematisch dargestellt sind die bei einer rotatorischen Manipulation wirksamen geometrischen Zusammenhänge in einem zweidimensionalen Beispiel. In gestrichelten Linien ist die Ausgangslage vor der Einleitung einer rotatorischen Bewegung dargestellt. Wird ein Objekt 1 in der Ebene von zwei parallel zueinander geführten Endeffektoren 3a und 3b rotatorisch manipuliert, so vergrößert sich der Abstand zwischen Kontaktpunkt 14 (ortsfest angenommen) und dem Kontaktpunkt 15. Unter der Voraussetzung, dass die zur Bewegung des Endeffektors verwendete Verstelleinheit sowie die Struktur des Endeffektors hinreichend steif ausgeführt ist, wird eine Gleitbewegung 16 des Endeffektors auf der Oberfläche des Objekts erfolgen. Werden die Endeffektoren 3 in ihrer Haltewirkung bzw. in ihrer Fähigkeit, seitliche Kräfte oder Reibkräfte auf das Objekt zu übertragen verstellbar ausgeführt, so kann vor der Durchführung der Bewegung festgelegt werden, welcher der beiden Endeffektoren auf der Objektoberfläche verharrt und welcher der Endeffektoren ins Gleiten kommt. Im dargestellten Beispiel in 7 wäre der Endeffektor 3b schwächer einzustellen, um die gezeigte rotatorische Manipulation zu ermöglichen. Alternativ sind Komponenten der Anordnung so zu gestalten, dass sie die geometrisch notwendigen Verformungen ermöglichen. 7 : a schematic representation of the sliding movement occurring during a rotational manipulation 16 on the object surface. Schematically represented are the effective in a rotational manipulation geometric relationships in a two-dimensional example. Dashed lines show the starting position before the initiation of a rotary movement. Becomes an object 1 in the plane of two end-effectors running parallel to each other 3a and 3b rotatably manipulated, so the distance between the contact point increases 14 (fixed in place) and the contact point 15 , Provided that the adjustment unit used to move the end effector and the structure of the end effector are sufficiently rigid, a sliding movement will take place 16 of the end effector on the surface of the object. Become the end-effectors 3 in their holding action or in their ability to transmit lateral forces or frictional forces on the object carried out adjustably, it can be determined before carrying out the movement, which of the two end effectors remains on the object surface and which of the end effectors comes into sliding. In the example shown in FIG 7 would be the end effector 3b set weaker to allow the shown rotary manipulation. Alternatively, components of the arrangement are to be designed so that they allow the geometrically necessary deformations.

7b zeigt, wie die geometrisch notwendige Gleitbewegung genutzt werden kann, um das Objekt in weiteren Freiheitsgraden manipulieren zu können. Dargestellt ist eine Aufsicht auf die Oberfläche des zu manipulierenden Objekts. Die dargestellten Prozessschritte A7.1, B7.1, A7.2 und B7.2 zeigen, wie das in 7a beschriebene, geometrisch notwendige Gleiten für die Manipulation in mindestens einem weiteren Freiheitsgrad ermöglicht werden kann, ohne der Anordnung weitere Aktuatoren hinzuzufügen. Wird das Gleiten eines Endeffektors 3 gezielt verwendet, um diesen auf der Oberfläche des Objekts 9 zu verschieben, so kann das Objekt über eine geeignete Kombination mehrer Kippbewegungen mit entsprechender Einstellung des Endeffektors translatorisch unter den Endeffektoren bewegt werden. Die in 7b eingefügten Bewegungspfeile illustrieren, welche Gleitbewegungen durch ein gezieltes Lockern der Haltewirkung der Endeffektoren 3a bis 3c möglich sind. Hierbei ist zu beachten, dass die Endeffektoren typischerweise keine Momente übertragen können. Erfordert die Handhabung des Objekts einen definiert ablaufenden Prozess, darf immer nur einer der Endeffektoren in seiner Haltewirkung reduziert werden. 7b shows how the geometrically necessary sliding movement can be used to manipulate the object in other degrees of freedom. Shown is a plan view of the surface of the object to be manipulated. The illustrated process steps A7.1, B7.1, A7.2 and B7.2 show how the in 7a described, geometrically necessary sliding for manipulation in at least one other degree of freedom can be made possible without adding further actuators to the arrangement. Will the sliding of an end effector 3 purposefully used to make this on the surface of the object 9 To move, so the object can be moved by a suitable combination of several tilting movements with appropriate adjustment of the end effector in translation under the end effectors. In the 7b inserted movement arrows illustrate which sliding movements by a targeted loosening of the holding action of the end effectors 3a to 3c possible are. It should be noted that the end effectors typically can not transmit moments. If the handling of the object requires a defined process, only one of the end effectors may be reduced in its holding effect.

8: eine Prinzipskizze zu einem Endeffektor, welcher auf Basis einer Sensorik eine definierte Kraft auf ein Objekt ausüben kann, ohne dabei im Kontakt mit dem Objekt zu treten. Diesbezüglich ist eine alternative Ausführung eines kontaktfrei arbeitenden Endeffektors 17 dargestellt, der berührungsfrei arbeitend eine Kraft auf das Objekt 1 ausüben kann. Wird diese hierbei über einen Sensor 18, der die Position oder die Lage des Objektes misst geregelt betrieben, ist eine kontrollierte Manipulation des Objekts möglich. Diese Vorgehensweise ist sowohl normal zur Oberfläche des Objekts als auch in lateraler Orientierung vergleichbar einer Reibkraft anwendbar. 8th : A schematic diagram of an end effector, which can exert a defined force on an object based on a sensor without coming into contact with the object. In this regard, an alternative embodiment of a non-contact end effector 17 illustrated, the non-contact working a force on the object 1 can exercise. If this is a sensor 18 operated, which measures the position or location of the object is regulated, a controlled manipulation of the object is possible. This procedure is applicable both normal to the surface of the object as well as in a lateral orientation comparable to a friction force.

11: Objektobject
2a, b, c2a, b, c: Verstelleinheitenadjustment units
3a, b, c3a, b, c: Endeffektorend effector
44: Grundeinheitbasic unit
55: Verstelleinheitadjustment
66: Rotationsachseaxis of rotation
77: Rotationsachseaxis of rotation
88th: zusätzlicher Endeffektoradditional end effector
99: Objektoberflächeobject surface
1010: Spaltgap
11a, b11a, b: punktförmiger Kontaktpunctual Contact
1212: Dichtlippesealing lip
1313: Am Endeffektor angebrachte Struktur für punktförmigen KontaktAt the End effector attached structure for punctiform Contact
1414: Kontaktpunktcontact point
15a, b15a, b: Kontaktpunktcontact point
1616: Gleitwegglide path
1717: Berührungsfrei arbeitender Endeffektorcontactless working end effector
1818: Sensorsensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- JP 2004280355 AA [0002, 0005]
- DE 102005059349 A1 [0003, 0004]

Claims

Arrangement for the multi-dimensional manipulation of an object, wherein the object ( 1 ) at least three points ( 14 . 15a . 15b ) by suitable end effectors ( 3a . 3b . 3c ), characterized in that the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) a force on the object ( 1 ) and at least one end effector in position relative to the basic unit ( 4 ) is adjustable.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the adjusting movement of individual or all end effectors ( 3a . 3b . 3c ) is rotationally and / or translationally guided.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that between the respective end effector ( 3a . 3b . 3c ) and the basic unit ( 4 ) no or at least one guiding element ( 2a . 2 B . 2c ) is located.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) via exactly one guide element ( 2a . 2 B . 2c ) with the basic unit ( 4 ) connected is.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement has exactly three end effectors ( 3a . 3b . 3c ) owns.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that exactly two end effectors are designed adjustable and at least one further end effector relative to the basic unit ( 4 ) is executed stationary.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustable end effectors ( 3a . 3b . 3c ) are independently adjustable and / or coordinated with each other.

Arrangement according to one of the preceding claims characterized in that the guide element each one End effector only one degree of freedom translational, rotational or hybrid nature leaves open.

Arrangement according to claim 8, characterized in that it is a translational guide element ( 2a . 2 B . 2c ).

Arrangement according to claim 8, characterized in that the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) by at least one guide element ( 2a . 2 B . 2c ) are restricted in their movement and the orientation of the guiding action of all end effectors is parallel.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) a holding force on the object ( 1 ), which in the form of a compressive and tensile force on the object surface ( 9 ) can act.

Arrangement according to one of the preceding claims characterized in that the amount and / or the orientation and direction of force that an end effector can exert are arbitrarily or discretely adjustable.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a holding force on the object ( 1 ) and the end effector ( 3a . 3b . 3c ) can receive a force similar to a frictional force, so that the object ( 1 ) is bound in translatory degrees of freedom.

Arrangement according to one of the preceding claims characterized in that the absorbable friction force independently of the holding force is or can be adjusted.

Arrangement according to claim 13, characterized in that at least one of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) both a repulsive and an attractive force on the object ( 1 ) can act.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the end effector is designed so that it at the same time or almost simultaneously, ie in rapid time sequence, a force on the object ( 1 ), which can change rapidly in terms of amount and / or sign.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the end effector can transmit no moments, which in operation to a defined angular position between end effector ( 3a . 3b . 3c ) and object ( 1 ) being able to lead.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that during the manipulation at least two of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) can work frictionally, so that no sliding movement between the respective end effector and the object ( 1 ) occurs.

Arrangement according to claim 16, characterized in that at least one of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) may work in a frictionless manner or in comparison to the other end-effectors ( 3a . 3b . 3c ) only a lower frictional force on the object ( 1 ) can transmit.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) can exert a force on the object even at an angle unequal to the nominal effective direction of the end effector.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the size of the contact area between end effector and object ( 1 ) when the angle between the end effector and the object changes ( 1 ) remains largely constant in its dimensions.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the contact point ( 11a . 11b ) between end effector and object ( 1 ) remains substantially the same when the angle between the end effector and the object changes, relative to the end effector, or the position change of the contact point (FIG. 11a . 11b ) between the end effector and the object when the angle between the end effector and the object changes, relative to the end effector.

Arrangement according to one of the preceding claims characterized in that the geometry of the contact area between End effector and object has symmetrical properties.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the individual end effectors ( 3a . 3b . 3c ) different holding forces on the object ( 1 ) exercise.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) based on a pressure difference (positive / negative pressure) or a magnetic or electrostatic force or any other principles and effects for generating the holding force. This also includes a combination of several principles and / or effects on a respective end effector as well as within the entire arrangement.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) for detecting the distance between the handling unit and the object ( 1 ) or to detect the distance of the individual end effectors to the object.

Arrangement according to claim 26, characterized in that the operating parameters of the end effector are measured in order to obtain information about the state of the object ( 1 ) to obtain.

Arrangement according to claim 26, characterized in that the operating parameters of the actuators are measured in order to obtain information about the state of the object ( 1 ) to obtain.

Arrangement according to claim 26, characterized in that at least one of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) with a sensor ( 18 ), which can detect the forces acting on the end effector.

Arrangement according to claim 27, 28 and 29, characterized in that it is the distance between the object ( 1 ) and end effector and / or force on the end effector.

Arrangement according to Claims 27 to 29, characterized that information for a controller and / or regulation be used of the handling system.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning of one or all end effectors ( 3a . 3b . 3c ) is performed on the basis of the detected values such as force and / or distance controlled or controlled.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement via at least one further additional end effector ( 8th ), which can exert an additional force on the object.

Arrangement according to claim 33, characterized in that at least one of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) fixed to the basic unit ( 4 ) is positioned, so it is not adjustable and the object ( 1 ) can be manipulated with the system to be within the effective range of at least one of the additional end effectors ( 8th ).

Arrangement according to claim 33, characterized in that at least one of the additional end effectors ( 8th ) is adjustably connected to the basic unit, so that at least in one position within the adjustment range of the system, it exerts a force on the object ( 1 ) exercise.

Arrangement according to claim 33, characterized in that at least one of the additional end effectors ( 8th ) can be adjusted so that he can apply a force to the object in all object positions.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the object ( 1 ) by adjusting the position of at least one end effector ( 3a . 3b . 3c ) can be manipulated in at least one degree of freedom.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the ob project ( 1 ) by adjusting the position of several end-effectors ( 3a . 3b . 3c ) can be manipulated so that the position and position of the axis of rotation ( 6 . 7 ) or the Drehpunk can be freely selected.

Arrangement according to one of the preceding claims characterized in that both translational and rotational Manipulation movements of the object are feasible.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the distance of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) to one another by a separate adjusting device or on the other about the arrangement of the guides of the respective end effectors is adjustable.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the actuators for adjusting the position of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) can be used to define a defined slip in at least one of the contacts between the respective end effector ( 3a . 3b . 3c ) and the object ( 1 ).

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that with three adjustable end effectors ( 3a . 3b . 3c ) a manipulation in at least two rotational and at least one translatory degree of freedom can be achieved.

Arrangement according to claim 42, characterized in that the object ( 1 ) with at least three adjustable end-effectors ( 3a . 3b . 3c ) can be manipulated by means of a suitable sequence of movements in two further translational degrees of freedom.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the sequence of movements at least two of the end effectors ( 3a . 3b . 3c ) in contact with the object ( 1 ), so that in contact ( 11a . 11b ) no sliding can occur to the object, with either a frictionless or frictional sliding occurring at further end effectors.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the end effector, at the sliding between object ( 1 ) and end effector should occur, can be selected via the adjustment of the holding force of the respective end effectors.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the above-described possibly necessary sliding movement of the end effector relative to the object ( 1 ) alternatively or additionally by elastic deformation of participating system elements (eg basic unit ( 4 ) and / or adjusting unit ( 2a . 2 B . 2c ).