DLR-HIT-Hand: Multisensorielle 4-Finger-Hand



Bild: DLR-HIT-Hand für künftige Roboter.
Auf Basis der DLR-Hand II haben Wissenschaftler des DLR und des Harbin Institute of Technology (HIT) gemeinsam eine multisensorielle Roboterhand entwickelt. Die DLR-HIT-Hand besteht aus vier Fingern mit jeweils vier Gelenken und drei Freiheitsgraden. Der Daumen verfügt über einen zusätzlichen Freiheitsgrad um den unterschiedlichen Anforderungen für Feinmanipulation und Kraftgriffe gerecht zu werden. Als Antriebe werden kommerziell verfügbare bürstenlose Gleichstrommotoren mit analogen Hall-Sensoren eingesetzt. Diese sind in den Fingern und in der Handwurzel integriert.

Jedes Gelenk ist mit einem kontaktlosen magnetischen Winkelsensor und einem DMS-basierten Drehmomentsensor ausgestattet. Ein echtzeitfähiger Hochgeschwindigkeitsbus (25 Mbps) wurde mit Hilfe von FPGAs (Field Programmable Gate Array) implementiert. Für die serielle Kommunikation zwischen Hand und dem externen Steuerungsrechner sind insgesamt nur vier Leitungen erforderlich. Ein zentraler Rechner – bestehend aus einem Signalprozessor auf einer PCI-Einsteckkarte in einem handelsüblichen PC – steuert die Hand. Eine bedienerfreundliche Schnittstelle ermöglicht die Kommandierung der Hand vom PC aus. Gleichzeitig können alle Sensordaten der Hand auf dem Bildschirm dargestellt werden.

Die hier vorgestellte DLR-HIT-Hand ist eine Weiterentwicklung der DLR-Hand II, welche weltweit anerkannt und in technischer Hinsicht führend ist. Die jetzt kommerziell verfügbare DLR-HIT-Hand stellt eine viel versprechende Basis für zukünftige multisensorielle Roboterhände dar.

Besonders erfreulich ist die erfolgreiche Zusammenarbeit mit der Firma SCHUNK, die die Hand kommerziell vermarktet. Das Unternehmen ist von der technischen Innovation überzeugt und hat die Hand in ihr Produktprogramm aufgenommen.

technische Spezifikation:

  • 4-Finger-Hand, jeder Finger mit 4 Gelenke und 3 aktiven Freiheitsgraden (Fingerbeugung gekoppelt)
  • Fingerspitzenkraft 5 N (dauerhaft), maximale Fingerspitzenkraft 7N
  • Gelenkgeschwindigkeiten größer als 180 Grad/Sekunde
  • Zusätzlicher Freiheitsgrad an der Daumenbasis zur Umstellung von Feinmanipulation auf Kraftgriff
  • 65 Analog-Sensoren und 4-Fingertip-Sensoren (optional)
  • bis zu 5KHz Signal- Abtast¬frequenz
  • 24V Versorgung
  • 0,75A im Standby-Modus, 2,7A beim aktiven Greifen
  • ca. 2,2 kg Gewicht
  • 4 Leitungen zwischen Hand und Hauptprozessor
  • leistungsfähiges serielles Kommunikationsprotokoll (25 Mbps bis 5m)
  • PCI-Interface-Board mit integriertem DSP (225MHz, 1350 MFLOPS)
  • Plug & Play fähig
  • Benutzer-Oberfläche für Ansteuerung und Sensordaten-Display
  • PC-Softwareplattform für einfache Implementierung kundenspezifischer DSP Algorithmen

nähere Informationen erhalten Sie von Stephan Jacquemot


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