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CLASH Compliant Low-cost Antagonistic Servo Hand

Die Hand CLASH (Compliant Low-cost Antagonistic Servo Hand) wurde im Rahmen des EU-Projekts Soma erstellt, um Früchte und Gemüse zu greifen. Basierend auf variabler Steifigkeitsaktuierung, vergleichbar mit der David-Hand, wurde mit Hilfe von Rapid Prototyping und optimierter Seilverkopplung diese sehr günstige und performante Hand entwickelt. Die Hand wurde 2018 auf der AUTOMATICA erstmals der Öffentlichkeit präsentiert.

Technische Daten

Größe: 110 × 60 × 78 mm³
Gewicht: 640g
Freiheitsgrade: 7
Nominale Nutzlast: 20N Daumen, 10N Finger
Energieversorgung: 6–8V
Geschwindigkeit: 360°/s
Benutzerschnittstellen: USB
Besonderheiten:
  • integrierbarer Kontrollrechner
  • optionale Batterieversorgung
  • 8 Seilkraftsensoren
  • Taktile Sensoren in der Handinnenfläche
  • menschliche inspirierte Seilverkopplung

Systembeschreibung

Eine wichtige Eigenschaft dieser Hand ist, dass die mechanische Steifigkeit der Finger durch zwei zusätzliche Antriebe angepasst werden kann. Dies erlaubt z.B. beim Greifen einer Mango, in der Kontaktphase sehr weich zu sein, um die Anzahl der Kontaktpunkte zu erhöhen, aber gleichzeitig die Kontaktkräfte klein zu halten. Zum Anheben wird die Steifigkeit erhöht, um einen sicheren Griff des Objekts zu gewährleisten.

CLASH – Bildergalerie

CLASH greift eine Limette

Die Hand wurde speziell für das Greifen von Früchten und Gemüse entwickelt, wie man hier an einer Limette sieht. Der Use Case ist der Online Supermarkt, wo in Zukunft auch Roboter diese Jobs übernehmen können. 

Quelle: DLR (CC-BY3.0).

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CLASH wrist wallgrasp

Ein Hauptaugenmerk des EU Projekt SOMA war es, die Umwelt als Hilfsmittel zu nutzen, um Objekte besser zu greifen. Das CLASH Handgelenk erlaubt es nun den Wandgriff in der Box auszuführen ohne den Bewegungsbereich des Roboterarms einzuschrenken. 

Quelle: DLR (CC-BY3.0).

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CLASH Wrist Griff aus dem Regal

Das CLASH Handgelenk mit zwei Freiheitsgraden ermöglicht es Objekte aus einen Regal zu holen, die hinter einen anderen Objekt liegen. 

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

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CLASH an einem Roboter (Rendering)

Die Hand kann sowohl am Roboter montiert werden, aber auch für Hand in Hand Experiment vom Menschen getragen werden. Dazu kann ein Akku sowie ein Force Feedback Griff montiert werden. 

Quelle: DLR CC-BY 3.0.

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Rendering von CLASH an einem Roboter

CLASH greift eine runde Konservendose aus YCB Objekt Set.

Die Hand kann natürlich nicht nur Gemüse und Obst greifen, sondern auch Industrieprodukte, wie hier an der Konservendose zu sehen ist. 

Quelle: DLR CC-BY 3.0.

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CLASH greift eine runde Konservendose aus YCB Objekt Set.

CLASH greift ein Vorhängeschloss aus dem YCB Objekt Set.

In Zukunft sollen CLASH den YCB Benchmark durchführen. 

Quelle: DLR CC-BY 3.0.

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CLASH greift ein Vorhängeschloss aus dem YCB Objekt Set.

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Veröffentlichung

  • Friedl et al. (2018) CLASH: Compliant Low cost Antagonistic Servo Hands. In: Proc. IEEE/RSJ Int Intelligent Robots and Systems (IROS) Conf, IROS 2018, 1.-5. Oktober 2018, Madrid [elib]
  • Friedl et al. (2019) CLASH WRIST - A hardware to increase the capability of CLASH fruit gripper to use environment constraints exploration, IROS Workshop: Factory of the Future, November 2019, Macao [elib]
  • Friedl et al. (2020) CLASH —A Compliant Sensorized Hand for Handling Delicate Objects, Frontiers in Robotics and AI, Januar 2020, https://www.frontiersin.org/article/10.3389/frobt.2019.00138 [elib]
Kontakt
Werner Friedl
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Robotik und Mechatronik
, Mechatronische Systeme
Oberpfaffenhofen-Weßling

Tel.: +49 8153 28-1180

Fax: +49 8153 28-1134

Videos
CLASH - a compliant sensorized hand for handling delicate objects (YouTube)
CLASH im 360°-Rundgang
A soft gripper for commercial food handling (YouTube)
Downloads
CLASH Flyer 2021 (1,46 MB)
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