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Entwicklung und Prototypenbau eines mechanischen low-cost Handgelenks mit zwei aktiv gesteuerten Freiheitsgraden

Sperle, Florian (2020) Entwicklung und Prototypenbau eines mechanischen low-cost Handgelenks mit zwei aktiv gesteuerten Freiheitsgraden. DLR-Interner Bericht. DLR-IB-RM-OP-2020-13. Bachelorarbeit. hen Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik. 78 S.

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Kurzfassung

In dieser Bachelorarbeit wird ein mechanisches, fast vollständig 3D gedrucktes Handgelenk konzipiert. Dabei werden Stärken, Schwächen und verschiedene Lösungskonzepte für 3D Drucke thematisiert. Dabei soll das Gelenk die Steuerung zweier Freiheitsgrade ermöglichen, sowie einfach und kostengünstig zu replizieren sein. Als End-Effector soll die Handprothese iLimb von Touch Bionics verwendet werden können (siehe Bild 1 und Bild 2 aus [10]), zusammen mit einer Last von mindestens 500g. Die iLimb stellt mit 5 aktuierten Fingern und ohne Leichtbauelemente einen der schwersten End-Effectoren dar, der verwendet werden kann und sollte vom Handgelenk mit der erwähnten Zusatzlast sicher getragen werden können. Entsprechend muss die Kompatibilität mit der Schnittstelle von Touch Bionics gegeben sein und die Funktionen der iLimb dürfen vom Handgelenk nicht negativ beeinflusst werden. Zudem ist die Anpassbarkeit an andere Schnittstellen wünschenswert. Selbstverständlich soll ein sicherer Umgang mit dem Handgelenk für den Nutzer gewährleistet werden. Um sich gezielt nach vorgegebenen Strukturen richten zu können, wird die Norm VDI 2221 als Leitfaden für den Konstruktionsprozess verwendet und zudem ergänzende Lektüre [6] zu Rate gezogen. Durch die Verwendung moderner „Rapid-Prototyping“ Verfahren werden bereits beim Entwurfsprozess erste Prototypen ausgearbeitet. Dies unterstützt eine bessere Bewertung von Lösungskonzepten und hilft auftretende Probleme frühzeitig zu erkennen und Lösungen zu erarbeiten.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/137830/
Dokumentart:Berichtsreihe (DLR-Interner Bericht, Bachelorarbeit)
Titel:Entwicklung und Prototypenbau eines mechanischen low-cost Handgelenks mit zwei aktiv gesteuerten Freiheitsgraden
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Sperle, FlorianFlorian.Sperle (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:31 Januar 2020
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Seitenanzahl:78
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Handgelenk; Prothese; Mechanisches Gelenk; 3D Druck; Servo-Motoren; Aktive Steuerung; Zwei Freiheitsgrade; Pronation; Supination; Flexion; Extension; Modifizierbarkeit; PLA; Lastberechnung; Belastungstests.
Institution:hen Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik
Abteilung:Studiengang Mechatronik/ Feinwerktechnik
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Mehrfingrige Roboterhände [SY]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Friedl, Werner
Hinterlegt am:24 Nov 2020 17:18
Letzte Änderung:24 Nov 2020 17:18

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