David

Der anthropomorphe Roboter David (früher DLR Hand Arm System) besitzt Gelenke mit variablen Steifigkeitsaktoren, welche eine mechanisch verstellbare Flexibilität im Antriebsstrang aufweisen. Ein Ziel bei der Entwicklung ist es, den Fähigkeiten des Menschen näher zu kommen, insbesondere im Hinblick auf Dynamik, Geschicklichkeit und Robustheit.
Der Roboter wurde 2010 erstmals der Öffentlichkeit präsentiert.

Technische Daten

Größe:	Erwachsener Mensch
Gewicht:	ca. 26 kg
Freiheitsgrade:	41
Aktuierung:	76 bürstenlose Gleichstrommotoren
Sensorik:	165 Positionssensoren
Geschwindigkeit:	Vergleichbar mit der des Menschen
Arbeitsraum:	Vergleichbar mit dem des Menschen
Besonderheiten:	• Robust gegenüber Stößen durch mechanische Federn • Variable Steifigkeit in allen Gelenken • Gewichts-Leistungs-Verhältnis ähnlich wie beim Menschen • Anthropomorphe Form • Dynamische Fortbewegung durch Energiespeicherung in den Federn

Systembeschreibung

Robotische Systeme werden immer komplexer, weshalb das Risiko für teure Schäden im Betrieb zunimmt. Das erhöhte Risiko hält Entwicker oftmals davon ab, rasch grundlegend neue Regelungs- und Planungsstrategien zu testen. Darüber hinaus reichen die dynamischen Eigenschaften bestehender Robotersyteme für dynamische, menschenähnliche Bewegungsabläufe, wie z.B. Rennen oder Werfen, nicht aus. Herkömmliche Aktoren können die hierfür benötigte Spitzenleistung nicht bereitstellen, ohne dabei zu groß und schwer zu werden. Aus diesem Grund sind wir davon überzeugt, dass große technologische Sprünge in der Weltraum- und Service-Robotik nur mit Robotersystemen zu erreichen sind, die robust gegenüber "Alltags-Kollisionen" sind und Energiespeicher besitzen.

Mechatronik von David

Der anthropomorphe Roboter David besitzt Gelenke mit variablen Steifigkeitsaktoren (VSA), welche eine mechanisch verstellbare Flexibilität im Antriebsstrang aufweisen. Mit diesem Roboter wollen wir den menschlichen Eigenschaften im Hinblick auf Größe, Gewicht und Leistungsfähigkeit nahe kommen. Bei der mechatronischen Entwicklung wurde insbesondere Wert auf Robustheit, hohe Dynamik und Geschicklichkeit gelegt.

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Regelung

David stellt eine wissenschaftliche Plattform zur experimentellen Validierung neuartiger Regelungskonzepte für Roboter mit variablen Steifigkeitsaktoren (VSA) dar. Das Hauptaugenmerk liegt auf dem Entwurf von aktiven Schwingungsdämpfungsalgorithmen, Steifigkeitsregelungen, Regelung von periodischen Bewegungen und optimalen Steuerungen. Die Analyse und Regelung von Roboterarmen und -händen wird ebenfalls behandelt.

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Anwendungen

Die hohe Dynamik und Robustheit der Plattform eröffnen neue Strategien der Planung und Ausführung von Applikationen. Die Möglichkeit schadensfrei mit der Umgebung zu kollidieren erlaubt die Entwicklung taktiler Kartierungsalgorithmen. Die neuartigen Fertigkeiten der Hand ermöglichen die experimentelle Validierung von Griffen und die Manipulation prakitsch aller Objekte, die ein Mensch in der Lage ist zu verwenden.

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	Mitarbeiter Forschungsgruppe
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	Projekte Projekte im Zusammenhang mit David (ehemals DLR Hand Arm System)
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David - Bildergalerie

Beweglichkeit wie beim Mensch

Der anthropomorphe Roboter David hat nicht nur eine vergleichbare Größe wie der Mensch sondern verfügt auch über einen ähnlichen Bewegungsraum. Alle Gelenke der Finger lassen sich einzeln ansteuern und verleihen dem System dadurch eine außerordentlich hohe Fingerfertigkeit.

Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

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David bohrt ein Loch in Beton

Der humanoide Roboter David benutzt eine Schlagbohrmaschine und einen Staubsauger autonom um ein Loch in eine Betonplatte zu bohren.

Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

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Anthropomorpher Roboter David

Der anthropomorphe Roboter David besitzt Gelenke mit variablen Steifigkeitsaktoren (VSA), welche eine mechanisch verstellbare Flexibilität im Antriebsstrang aufweisen. Mit diesem Roboter wollen wir den menschlichen Eigenschaften im Hinblick auf Größe, Gewicht und Leistungsfähigkeit nahekommen. Bei der mechatronischen Entwicklung wurde insbesondere Wert auf Robustheit, hohe Dynamik und Geschicklichkeit gelegt.

Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

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Veröffentlichungen

Grebenstein et al., "The DLR Hand Arm System", in Proc. of the 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Shanghai, China, pp. 3175-3182, May 2011.

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