Datenblatt der DLR Hand II

Sensoren eines einzelnen Fingers

  • 3 Gelenkpositionssensoren: speziell entwickelte Leitplastikpotentiometer
  • 3 Gelenkdrehmomentsensoren: Dehnungsmessstreifen-Sensoren
  • 3 Motorpositions-/Drehzahlsensoren: analoge Hallsensoren mit Interpolation
  • 1 Sechsdimensionaler Fingerkraft-Drehmomentsensor: Dehnungsmessstreifen-Sensoren
  • 3 Motortemperatursensoren: NTCs
  • 3 Sensoren zur Temperaturkompensation: integrierte Sensoren

Aktuatoren

Bürstenloser DC-Motor mit Harmonic-Drive und Zahnriemengetriebe

Motoren:
11(24) mNm, 17,000 rpm für das mediale Gelenk
24(35) mNm, 6,000 rpm für das proximale Gelenk
Gänge:
Harmonic Drive gears, 1.8 Nm, 6,000 rpm, 100:1 identisch für alle Gelenke
Zahnriemengetriebe:
1.2:1 in dem proximalen Gelenk
2:1 in dem medialen Gelenk

Freiheitsgrade

  • Vier identische Finger mit vier Gelenken und drei Freiheitsgraden. Die medialen und distalen Gelenke sind direkt 1:1 gekoppelt. Es befindet sich ein zusätzlicher Freiheitsgrad in der Handfläche. Insgesamt hat die Hand 13 Freiheitsgrade.

Mechaniken

  • Vier identische Finger mit vier Gelenken und jeweils drei Freiheitsgraden sowie eine offene Skelettstruktur aus Aluminium mit spritzgegossenen Kunststoffschalen
  • Kegelrad im Grundgelenk

Bewegungsbereiche

Extension / Flexion
proximales Gelenk
- 55° / 75°
Abduktion / Adduktion
proximales Gelenk
± 37°
Extension / Flexion
Mediales und Distales Gelenk
- 20° / 105°

Verbindungslängen

proximal link
75 mm
medial link
40 mm
distal link
40 mm

Kräfte/Drehmomente

aktive Kraft senkrecht zur gestreckten Fingerspitze: 30 N

Geschwindigkeit

ungefähr 360°/s für jedes Gelenk

Gewicht

ein einzelner Finger: 375 g
Die gesamte Hand: 1800 g

Elektronik

  • Die Sensorenelektronik befindet sich direkt neben den Sensoren
  • A/D-Wandlung in jeder Fingerverbindung. Serielles Kommunikationssystem innerhalb des Fingers, um die Fingerverbindungen mit einem Minimum an Kabeln zu verbinden. Serielles Kommunikationssystem zur Verbindung der Finger mit der Hand und der Hand mit einem externen Steuercomputer.

  • Anzahl an Kabeln an der Hand:

    • 4-Draht-Stromversorgung (24 V Motorstromversorgung und 50 V, 20 kHz Stromversorgung für die Elektronik)
    • Serielle 8-Draht-Kommunikationsschnittstelle
  • Heißer, steckbarer Werkzeugwechsel innerhalb weniger Sekunden mit einer maßgeschneiderten Werkzeugaufnahme

Control computer

Two-CPU PowerPC VME bus system