Hand II

Die DLR Hand II ist eine verlässliche, flexible und kraftvolle multisensorielle Hand. In Kombination mit den Leichtbauroboterarmen auf dem Humanoniden Rollin' Justin ist sie eine exzellente Plattform für zweihändige Manipulation. Im Jahr 2001 wurde die Hand erstmals der Öffentlichkeit präsentiert.

Technische Daten

Größe:
30cm × 15cm × 15cm (ca. 1,5 mal so groß wie die Hand des Konstrukteurs)
Gewicht:
1,8kg
Freiheitsgrade:
13 mit jeweils 3 pro Finger
Nominale Nutzlast:
Maximal 30N senkrecht zum ausgestreckten Finger
Energieversorgung:
24V Gleichstrom (20A)
Geschwindigkeit:
360°/s Gelenkgeschwindigkeit
Sensorik:
  • 3 DMS-basierte Drehmomentsensoren in jedem Finger
  • 3 Gelenkpositionssensoren in jedem Finger
  • 3 Motorpositionssensoren in jedem Finger
  • mehrere Temperatursensoren
Besonderheiten:
  • Modulares Konzept
  • Schnellwechseladapter
  • Alle 4 Finger sind identisch und können frei untereinander vertauscht werden.

Systembeschreibung

Die DLR Hand II ist ein anthropomorphes vielseitiges Greif-und Manipulationswerkzeug. Sie besteht aus vier identischen Fingern mit vier Gelenken und drei Freiheitsgraden. Ein zusätzlicher Freiheitsgrad in der Handfläche erlaubt der Hand sich perfekt auf die Aufgabe einzustellen, ob stabiles Greifen oder feines Manipulieren von Objekten. Die vollständige Integration der Antriebe, Sensoren und Kommunikation führt zur größtmöglicher Flexibilität und erlaubt die einfache Verbindung mit verschiedenen Roboterarmen. Eine Vielzahl verschiedener Sensoren ermöglicht die präzise Kontrolle der Hand bei gleichzeitiger feinfühliger Rückgabe der Fingerkräfte und Positionen. Dies ist sehr wichtig für ein intuitives Verständnis der Hand bei der Telemanipulation. Haupteinsatzgebiet für die DLR Hand II ist die zweihändige Manipulation auf den beiden Humanoiden Rollin' Justin and Agile Justin. Dort werden Konzepte für die Hand-Arm-Koordination erprobt. Ein weiteres Forschungsgebiet ist dynamische Greifplanung und Manipulation. Zukünftige Roboterhände sollten möglichst einfach und robust sein, um sie im Haushalt einsetzen zu können. Auch dazu werden verschiedene Ansätze auf dieser Hand erprobt.

Hand II
Drekmomentensensoren in den Gelenken der Hand erlauben feinfühlige Griffe, wie z.B. einen Lötkolben sicher zu greifen.
Bild: 1/2, Credit:
DLR
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Hand II
HAND II von oben
Bild: 2/2, Credit:
DLR
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Ausgewählte Veröffentlichungen

  • Butterfass et al., "DLR-Hand II: Next Generation of a Dextrous Robot Hand", in Proc. of the 2001 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Seoul, Korea, pp. 109-114, May 2001. [elib]
  • Borst et al., "DLR Hand II: Experiments and Experiences with an Anthropomorphic Hand", in Proc. of the 2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Taipei, Taiwan, pp. 702-707, September 2003. [elib]
  • Butterfaß et al.: "DLR's Multisensory Hand Part I: Hard- and Software Architecture", Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Leuven, Belgium, 1998. [elib]
  • Liu et al.: "DLR's Mulitsensory Articulated Hand Part II: The Parallel Torque/Position Control System", Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Leuven, Belgium, 1998. [elib]

Historische Details

Datenblatt der DLR Hand II

Sensoren, Motoren, Getriebe, Elektronik, Gewicht

Design/Konstruktion der DLR Hand II

Design Philosophy

Sensors of DLR Hand II

Eine geschickte Roboterhand für Teleoperation und autonomen Betrieb benötigt mindestens eine Reihe von Kraft- und Positionssensoren. Verschiedene andere Sensoren ergänzen dieses Grundschema.

Kommunikationsarchitektur der DLR Hand II

Kommunikationsarchitektur, Datenerfassung und Signalverarbeitung, Steuerungssoftwarearchitektur, Anwendungsplaner.

Kontrolle

Mehrere Controller wurden auf der DLR Hand II getestet. Es wurden kartesische Controller und Impedanz-Controller auf Gelenksebene implementiert. Auch die Kraftkontrolle wurde getestet.

Anwendungen

Teleoperation, autonomer Betrieb, Servicerobotik in menschlicher Umgebung, Greifplanung.

Forschungsgruppe (2007)

Die folgenden Personen waren an dem Projekt DLR Hand beteiligt

Lange Publikationsliste

Liste der Veröffentlichungen über die Entwicklung von geschickten Roboterhänden beim DLR.

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