DE202005013380U1 - Multi-finger robot hand, comprises modular fingers and cover with exchangeable outer layer - Google Patents
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- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/0009—Gripping heads and other end effectors comprising multi-articulated fingers, e.g. resembling a human hand
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Roboter-Hand mit Handbasis und an dieser befestigbaren Fingern.The The invention relates to a hand-based robot hand and to this attachable fingers.
Eine Roboter-Hand ist ein Instrument, das vielfältig eingesetzt werden kann. Üblicherweise sind die Finger-Oberflächen aus demselben Material wie die Hand, vorzugsweise Aluminium oder harte Kunststoffe. Fingerspitzen sind teilweise gummiert oder mit einem gummierten Materialüberzug versehen, um eine verbesserte Reibung beispielsweise zum Greifen von Gegenständen zu erreichen. Anpassungen an spezielle Umgebungen sind im allgemeinen bereits in die spezielle Ausführung und Mechanik einer Roboter-Hand eingebunden, so beispielsweise bei der NASA-Hand.A Robot hand is an instrument that can be used in many ways. Usually are the finger surfaces from the same material as the hand, preferably aluminum or hard plastics. Fingertips are partially gummed or with a rubberized material coating provided for improved friction, for example, for gripping of objects to reach. Adjustments to specific environments are in general already in the special version and mechanics of a robot hand involved, such as in the NASA's hand.
Im allgemeinen ergeben sich die Oberflächen von Roboter-Händen bereits meistens aus der Form der für die Hardware bzw. Mechanik der Roboter-Hand wesentlichen Bauteile, die dann allenfalls noch mit zusätzlichen Abdeckteilen kombiniert werden, welche verhindern sollen, dass beispielsweise Fremdteile in das Innere einer Roboter-Hand gelangen.in the In general, the surfaces of robotic hands are already mostly out of shape the for the hardware or mechanics of the robot hand essential components, the then possibly even with additional Cover parts are combined, which should prevent, for example, foreign parts get inside a robot's hand.
Da, wie vorstehend erwähnt, irgendwelche Anpassungen an spezielle Umgebungen fest in die Konstruktion der Roboter-Hand eingebunden sind, ist eine Anpassung einer Roboter-Hand an andere Aufgaben mit einem Neuaufbau der Roboter-Hand gleichzusetzen.There, as mentioned above, any adjustments to special environments stuck in the construction The robot hand is an adaptation of a robot hand to equate with other tasks with a rebuilding of the robot hand.
Zur Überbrückung eines Gelenks mit einem Freiheitsgrad werden flexible Leiterfolien verwendet, die jedoch nur in einer Richtung und zwar in Längsrichtung der Leiterfolie gebogen werden können. Gelenke mit zwei Freiheitsgraden werden mit Kabeln überbrückt. Zum Kontaktieren der Kabel ist zusätzli cher Platz erforderlich. Ferner müssen an den Kabelenden Stecker angebracht werden. Die Energieübertragung über Schleifkontakte vorzunehmen, ist ebenfalls nachteilig, da wiederum der Platzbedarf groß ist und Schleifkontakte obendrein einem Verschleiß unterliegen.To bridge a One degree of freedom hinges use flexible conductor foils which but only in one direction and that in the longitudinal direction of the conductor foil can be bent. Joints with two degrees of freedom are bridged with cables. To the Contact the cable is addi tional Space required. Furthermore, must be attached to the cable ends plug. The energy transfer via sliding contacts make is also disadvantageous because again the space requirement is large and Sliding contacts are also subject to wear.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Roboterhand so auszubilden, dass sie in Form und Ausführung verschiedenen Aufgaben und Forderungen anpassbar ist und gleichzeitig eine sichere Datenübertragung über Gelenke mit einem bzw. zwei Freiheitsgraden gewährleistet ist. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 sowie in den unmittelbar und mittelbar auf den Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen gelöst.task The invention is therefore to form a robot hand so that they in form and execution different tasks and demands is customizable and at the same time a secure data transfer via joints is guaranteed with one or two degrees of freedom. According to the invention This object is achieved by the features in the characterizing part of the claim 1 as well as in the directly and indirectly related to claim 1 claims.
Um mit einer Roboter-Hand vielfältige Aufgaben im Hinblick auf unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen, ist gemäß der Erfindung die jeweilige Handbasis entsprechend an die an eine Roboter-Hand gestellten Anforderungen geformt und ausgebildet. Ferner sind an der Handbasis befestigbare Finger modular aufgebaut.Around varied with a robot hand Tasks to meet different requirements is according to the invention the respective hand base according to the to a robot hand formed and trained requirements. Furthermore, on the hand-base attachable fingers modular.
Gemäß der Erfindung ist insbesondere auf der bestückten Roboter-Hand sowie den modular aufgebauten Fingern eine an unterschiedliche Aufgaben angepasste, abnehmbare Hülle mit entsprechender Oberflächenausführung vorgesehen. In vorteilhafter Weise kann die Hülle ein- oder mehrlagig ausgeführt sein, wobei vorzugsweise nur die oberste Lage abnehmbar ausgeführt sein kann.According to the invention is in particular on the stocked Robot hand and the modular fingers one at different Tasks adapted, removable cover provided with appropriate surface finish. Advantageously, the shell can be designed in one or more layers, wherein preferably only the uppermost layer be designed to be removable can.
Um beispielsweise eine Roboter-Hand im Servicebereich einzusetzen, sollte ihre Oberfläche angenehm anzufassen sein und ein gefälliges Erscheinungsbild haben. Eine Roboter-Hand für einen Einsatz in einem für Menschen gefährlichen Umfeld muss entsprechend robust ausgeführt sein und zusätzlich eine speziell an diese gefährliche Umgebung angepasste Oberfläche besitzen. Um mit der Roboter-Hand Gegenstände mit glatter Oberfläche zu greifen und zu heben, muss die Oberfläche der Hülle bzw. die oberste Lage einer Hülle besonders rutschfest ausgebildet sein.Around for example, to use a robot hand in the service area, their surface should be pleasant to be touched and a pleasing Appearance. A robot hand for use in one for humans dangerous The environment must be correspondingly robust and additionally one specifically to this dangerous Environment adapted surface have. To grip objects with a smooth surface with the robot's hand and to lift, the surface must be the envelope or the topmost layer of a shell be designed to be particularly slip-resistant.
Um ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden überbrücken zu können, sind gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung rechtwinklig zueinander ausgerichtete, einstückig ausgebildete streifenförmige Leiterfolien-Abschnitte vorgesehen, wobei die parallel zueinander laufenden Leiterbahnen dem Verlauf der Leiterfolien-Abschnitte angepasst sind. Aufgrund dieser Ausbildung der Leiterfolien-Abschnitte ist es ermöglicht, den einen Leiterfolien-Abschnitt in der einen Richtung und den anderen Leiterfolien-Abschnitt in einer dazu senkrecht verlaufenden Richtung zu biegen.Around to be able to bridge a joint with two degrees of freedom are according to a advantageous development of the invention at right angles to each other aligned, in one piece trained strip-shaped Conductor foil sections provided, which are parallel to each other running tracks are adapted to the course of the conductor foil sections. Due to this design of the conductor foil sections it is possible one conductor foil section in one direction and the other Conductor film section in a direction perpendicular thereto to bend.
Aufgrund dieser Ausbildung der rechtwinklig zueinander ausgerichteten Leiterfolien-Abschnitte ist ein Verdrehen der Leiterfolien nicht mehr erforderlich und es besteht auch nicht die Gefahr, dass Leiterfolien durch Knicken beschädigt bzw. Leiterbahnen durch Knicken brechen und dadurch unterbrochen werden.by virtue of this formation of the perpendicularly oriented conductor foil sections twisting the conductor foils is no longer necessary and it there is also no risk that conductor foils are damaged by kinking or Breaking conductor tracks by kinking and thereby interrupted.
Um ein Verdrehen bis zu einem gewissen Grad zu ermöglichen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, entweder zwischen nur jede zweite oder dritte Leiterbahn einer Leiterfolie parallel zu den Leiterbahnen verlaufende Schlitze einzubringen, oder wenn eine höhere Flexibilität der Leiterbahnen hinsichtlich einer Verdrehung (Torsion) sinnvoll erscheint, können die Schnitte zwischen allen Leiterbahnen vorgesehen werden.Around to allow twisting to some extent is according to the invention provided, between only every second or third trace a conductor foil extending parallel to the conductor tracks slots or if higher flexibility the interconnects with respect to a twist (twist) makes sense appears, can the cuts are provided between all tracks.
Da der zur Verfügung stehende Raum in Gelenken oft sehr beschränkt ist, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, einen streifenförmigen Leiterfolien-Abschnitt in einem in Richtung der Fingermodul-Längsachse verlaufenden Schlitz in einer ein derartiges Gelenk abdeckenden Schale unterzubringen.Since the available space in Ge steering is often very limited, is provided according to the invention to accommodate a strip-shaped conductor foil portion in a running in the direction of the finger module longitudinal axis slot in a joint covering such a joint.
Hierzu wird gemäß der Erfindung durch Falten parallel und mittig zu einer streifenförmigen Leiterfolie ein stegförmiger Folienabschnitt geschaffen. Um im Bereich des stegförmigen Folienabschnitts ein Brechen der Folie auszuschließen, ist in den stegförmigen Bereich zusätzlich ein Schlitz eingebracht. In vorteilhafter Weise sind die Leiterbahnen so aufgebracht, dass sie Faltkanten jeweils unter rechtem Winkel queren.For this is according to the invention by folding parallel and centered to a strip-shaped conductor foil a ridge-shaped Film section created. In the area of the web-shaped film section to exclude a breakage of the film is in the web-shaped area additionally a slot introduced. Advantageously, the conductor tracks so applied that they fold edges each at right angles cross.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:following The invention will be explained with reference to drawings. Show it:
In
In
Ebenfalls
in einer Vorderansicht ist in
In
In
In
In
Mit
dem Bezugszeichen
Während der
Endmontage eines Fingermoduls
In
Aufgrund
dieser Ausbildung der Leiterfolien-Abschnitte
Bei den bisher verwendeten Roboter-Händen weisen die Fingerspitzen bzw. -kuppen eine verhältnismäßig komplizierte Geometrie auf. Daher sind dort auftreffende Kräfte nur mit großem Aufwand zu erfassen und mit einem noch größeren Rechenaufwand genau zu bestimmen. In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Fingerkuppe als einen sphärischen Finger-Endabschnitt auszubilden, an welchen sich fingerseitig entweder ein Kreiszylinder oder ein ellipsoidförmiger Körper anschließt. Im Falle eines ellipsoidförmigen Abschnitts muss die Oberfläche des Ellipsoids tangential an die Oberfläche des kugelförmigen Abschnitts anschließen.at the previously used robot hands The fingertips or heads have a relatively complicated geometry on. Therefore, there are striking forces only with great effort to capture and with an even greater computational effort exactly determine. In a further development of the invention is proposed, the Fingertip as a spherical Form finger end portion, on which finger side either a circular cylinder or an ellipsoidal body connects. In the event of an ellipsoidal Section must be the surface of the ellipsoid tangent to the surface of the spherical section connect.
Um
die auf eine derart ausgebildete Fingerkuppe auftreffenden, im allgemeinen
geringen Kräfte und
Momente zu erfassen, kann ein in
- 11
- Handbasishand basis
- 1a–1d1a-1d
- Handbasishand basis
- 1e1e
- Basiselementbase element
- 22
- Fingermodulfinger module
- 33
- Schwenkeinheitswivel unit
- 55
- Leiterfolienconductor foils
- 5a, 5b5a, 5b
- Leiterfolien-AbschnitteConductor foils sections
- 66
- Leiterbahnenconductor tracks
- 77
- Schlitzslot
- 88th
- schalenförmige Abdeckungcup-shaped cover
- 99
- Steg/stegförmiger AbschnittBridge / bar-shaped section
- 1010
- Faltenwrinkles
- 1111
-
Schlitz
in
9 Slot in9
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200520013380 DE202005013380U1 (en) | 2005-08-23 | 2005-08-23 | Multi-finger robot hand, comprises modular fingers and cover with exchangeable outer layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200520013380 DE202005013380U1 (en) | 2005-08-23 | 2005-08-23 | Multi-finger robot hand, comprises modular fingers and cover with exchangeable outer layer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202005013380U1 true DE202005013380U1 (en) | 2006-12-28 |
Family
ID=37650711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200520013380 Expired - Lifetime DE202005013380U1 (en) | 2005-08-23 | 2005-08-23 | Multi-finger robot hand, comprises modular fingers and cover with exchangeable outer layer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202005013380U1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5062673A (en) * | 1988-12-28 | 1991-11-05 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Articulated hand |
US20010028174A1 (en) * | 2000-04-04 | 2001-10-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Multifinger hand device |
US20050040663A1 (en) * | 2002-10-07 | 2005-02-24 | Harmonic Drive Systems Inc. | Palm mechanism for robot hand |
-
2005
- 2005-08-23 DE DE200520013380 patent/DE202005013380U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
BORST,Ch.:DLR Hand II:Experiments and Experiences with an Anthropomorphic Hand.In:IEEE International Conference on Robotics & Automation, 2003, S.702-707 * |
BORST,Ch.:DLR Hand II:Experiments and Experiences with an Anthropomorphic Hand.In:IEEE International Conference on Robotics & Automation, 2003, S.702-707; |
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