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The DLR Hand Arm System

Grebenstein, Markus und Albu-Schäffer, Alin und Bahls, Thomas und Chalon, Maxime und Eiberger, Oliver und Friedl, Werner und Gruber, Robin und Haddadin, Sami und Hagn, Ulrich und Haslinger, Robert und Höppner, Hannes und Jörg, Stefan und Nickl, Mathias und Nothhelfer, Alexander und Petit, Florian und Reill, Josef und Seitz, Nikolaus und Wimböck, Thomas und Wolf, Sebastian und Wüsthoff, Tilo und Hirzinger, Gerhard (2011) The DLR Hand Arm System. ICRA 2011, 9.-13.5.2011, Shanghai, China.

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Kurzfassung

An anthropomorphic hand arm system using variable stiffness actuation has been developed at DLR. It is aimed to reach its human archetype regarding size, weight and performance. The main focus of our development is put on robustness, dynamic performance and dexterity. Therefore, a paradigm change from impedance controlled, but mechanically stiff joints to robots using intrinsic variable compliance joints is carried out. Collisions of the rigid joint robot at high speeds with stiff objects induce the energy too fast for an active controller to prevent damages. In contrast, passively compliant robots are able to temporarily store energy. In this case the resulting internal forces applied to the robot structure and the drive trains are reduced. Furthermore, the energy storage allows to outperform the dynamics of stiff robots. The hand drives and the electronics are completely integrated within the forearm. Extremely miniaturized electronics have been developed to drive the 52 motors of the system and interface their sensors. Several variable stiffness actuation principles used in the arm joints and the hand are presented. The paper highlights the different requirements that they have to fulfill. A first test of the systems robustness and dynamics has been performed by driving nails with a grasped hammer and is demonstrated in the attached video.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Paper)
Titel:The DLR Hand Arm System
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Grebenstein, Markus Markus.Grebenstein@dlr.de
Albu-Schäffer, Alin NICHT SPEZIFIZIERT
Bahls, ThomasNICHT SPEZIFIZIERT
Chalon, Maxime NICHT SPEZIFIZIERT
Eiberger, Oliver NICHT SPEZIFIZIERT
Friedl, Werner NICHT SPEZIFIZIERT
Gruber, Robin NICHT SPEZIFIZIERT
Haddadin, SamiNICHT SPEZIFIZIERT
Hagn, Ulrich NICHT SPEZIFIZIERT
Haslinger, Robert NICHT SPEZIFIZIERT
Höppner, Hannes NICHT SPEZIFIZIERT
Jörg, StefanNICHT SPEZIFIZIERT
Nickl, Mathias NICHT SPEZIFIZIERT
Nothhelfer, AlexanderNICHT SPEZIFIZIERT
Petit, Florian NICHT SPEZIFIZIERT
Reill, JosefNICHT SPEZIFIZIERT
Seitz, NikolausNICHT SPEZIFIZIERT
Wimböck, Thomas NICHT SPEZIFIZIERT
Wolf, Sebastian NICHT SPEZIFIZIERT
Wüsthoff, TiloNICHT SPEZIFIZIERT
Hirzinger, GerhardNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:11 Mai 2011
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Biologically-Inspired Robots; Humanoid Robots; Compliant Joint/Mechanism
Veranstaltungstitel:ICRA 2011
Veranstaltungsort:Shanghai, China
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:9.-13.5.2011
Veranstalter :IEEE
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt), Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt), Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W SY - Technik für Raumfahrtsysteme, W SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Weltraum, Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W SY - Technik für Raumfahrtsysteme, W SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - Vorhaben DLR-Leichtbau-Roboter III (alt), W - Vorhaben DLR-4-Finger-Hand III (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik > Robotersysteme
Hinterlegt von: Dr. sc. Markus Grebenstein
Hinterlegt am:18 Jul 2011 11:05
Letzte Änderung:18 Jul 2011 11:05

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