Vibration-driven mobile robots based on single actuated tensegrity structures. - In: IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2013, (2013), S. 5475-5480
http://dx.doi.org/10.1109/ICRA.2013.6631362
Konzeption eines Mechanotherapie-Systems zur Rehabilitation der Handfunktionalität für den Einsatz in der medizinischen Trainingstherapie. - In: 10. Kolloquium Getriebetechnik, (2013), S. 437-454
Die Hände des Menschen gelten als die am intensivsten eingesetzten Körperteile. Sie werden bei der Ausübung unterschiedlichster Tätigkeiten sowie zur Durchführung notwendiger alltäglicher Bedürfnisse eingesetzt. Im Gegensatz zu anderen Körperteilen sind die Hände, bedingt durch ihre exponierte Lage und den häufigen Gebrauch, einem höheren Verletzungsrisiko ausgesetzt. Durch die Selbstverständlichkeit, mit der der Mensch seine Hände einsetzt, wird deren Wichtigkeit erst nach einer Verletzung bzw. Krankheit bewusst. Bleibende Beeinträchtigungen beschränken sich nicht nur auf die körperliche Leistungsfähigkeit, sondern können auch seelische Auswirkungen auf den Patienten haben. Deshalb ist eine möglichst vollständige Rehabilitation der Hand anzustreben. Für die Handrehabilitation werden bisher technische Systeme eingesetzt, die nur eine sehr beschränkte Anzahl therapienotwendiger Bewegungsaufgaben übernehmen können. Motiviert durch diese Tatsachen wird ein Mechanotherapie-System konzeptioniert, welches fluidisch angetrieben und modular aufgebaut ist. Im ersten Schritt, wird sich auf die Konzeption für einen Finger beschränkt. Die gefundene Lösung ist aber auf die restlichen Langfinger übertragbar.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013100033-437-5
Nachgiebiges Sensorsystem zur Ermittlung von Scherkräften. - In: 10. Kolloquium Getriebetechnik, (2013), S. 419-436
In diesem Beitrag wird ein neuartiges, komplett nachgiebiges Sensorsystem zum Erfassen des Betrages und der Richtung einer wirkenden Scherkraft oder der Verteilung von Scherkräften auf einer Oberfläche vorgestellt. Das System besteht aus leitenden und nicht leitenden Silikonen und erreicht seine Funktion über die große Verformbarkeit dieser hochelastischen Materialien. Die Funktionsfähigkeit der vorgeschlagenen geometrischen Gestalt wird mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) geprüft. Anschließend wird das Sensorsystem aufgebaut und mittels Versuche wird das gewählte Prinzip zur Ermittlung der Richtung und des Betrages einer Scherkraft verifiziert.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013100033-419-7
Kennlinien eines nachgiebigen fluidmechanischen Antriebes zur Erzeugung einer schraubenförmigen Bewegung - Vergleich Simulation und Messaufbau. - In: 10. Kolloquium Getriebetechnik, (2013), S. 391-408
In diesem Beitrag wird ein nachgiebiger fluidmechanischer Antrieb, mit dem eine schraubenförmige Bewegung für das Heranführen von trockenen Elektroden auf die Kopfoberfläche erzeugt werden kann, untersucht. Es werden die simulierten und gemessenen Kennlinien für Lastmomente von ML = -0.4 Nm bis 0.2 Nm in Schritten von 0.2 Nm miteinander verglichen. Der Antrieb hat eine Höhe und einen Durchmesser von jeweils 50 mm, besteht aus Silikon Elastosil® 4644 und kann in einem Druckbereich von 0 bis 1 bar betrieben werden. Dabei erreicht dieser ohne Last einen Drehwinkel von ca. 100˚ und einen Hub von ca. 29 mm. Diese Werte können durch Lastmomente vergrößert werden. Im Bereich von 0 ≤ p ≤ 500 mbar arbeitet der Antrieb überwiegend nach dem Prinzip der Faltung und erzeugt dabei eine nahezu lineare Schraubenkennlinie. Im Bereich von 500 < p ≤ 1000 mbar arbeitet der Antrieb überwiegend nach dem Prinzip der Dehnung und erzeugt hauptsächlich einen Hub, der nahezu unabhängig vom Lastmoment ist. Die Abweichung für Hub und Drehwinkel zwischen dem Ansys® FEM Simulationsmodell und dem Funktionsmuster sind im Bereich für p ≥ 200 mbar ohne Lastmoment unter Berücksichtigung eines experimentell bestimmten Reibmoments kleiner als 10 %. Somit können ergänzend zur Entwicklung und Untersuchung von fluidmechanischen Antrieben Simulationsmodelle eingesetzt werden.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013100033-391-1
Über die Wirkung einer mechanischen Vorspannung auf die Deformation eines asymmetrischen Federbügel-Mechanismus. - In: 10. Kolloquium Getriebetechnik, (2013), S. 373-390
Federbügel-Mechanismen sind nachgiebige Mechanismen, die in der Technik als Klemm- und Sicherungselemente eingesetzt werden. Ein speziell geformter Federbügel ist durch zwei versetzt angeordnete Drehgelenke in einem Gestell gelagert. Durch die spezielle Lagerung des nachgiebigen Mechanismengliedes (Federbügel) im Gestell wird in den Mechanismus eine mechanische Vorspannung eingeprägt, die das Kraft-Verschiebungs-Verhalten beeinflusst. Die Größe der mechanischen Vorspannung wird vom Abstand der parallelen Drehachsen (Verrückung) bestimmt. In diesem Beitrag wird die Wirkung der mechanischen Vorspannung auf die Deformation eines ausgewählten asymmetrischen Federbügel-Mechanismus mit numerischen und analytischen Methoden untersucht.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013100033-373-9
Einfluss der Festkörpergelenkkontur auf die Bewegungsgenauigkeit und die Gestaltfestigkeit nachgiebiger Koppelmechanismen. - In: 10. Kolloquium Getriebetechnik, (2013), S. 355-372
Aufgrund ihrer Vorteile werden nachgiebige Mechanismen vielfach für Führungs- und Übertragungsaufgaben in Präzisionsbewegungssystemen eingesetzt. Hierbei werden vorwiegend prismatische Festkörpergelenke mit Aussparungen als stoffschlüssige Drehgelenke verwendet. In diesem Beitrag wird das Potenzial zur Beeinflussung der Bewegungs- und Festigkeitseigenschaften verschiedener nachgiebiger Koppelmechanismen durch gezielte geometrische Gestaltung der Abmessungen und insbesondere der Aussparungskontur der Festkörpergelenke verdeutlicht. Dies stellt einen neuen Ansatz bei der Synthese nachgiebiger Mechanismen dar. Mittels FEM-Untersuchungen kann u. a. gezeigt werden, dass Polynomkonturen 4. Ordnung besonders günstig im Hinblick auf die gleichzeitige Realisierung einer hohen Bewegungsgenauigkeit und Gestaltfestigkeit sind.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013100033-355-9
10. Kolloquium Getriebetechnik : Technische Universität Ilmenau, 11.-13. September 2013. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2013. - 1 Online-Ressource (454 Seiten). - (Berichte der Ilmenauer Mechanismentechnik ; Band 2)
In diesem Band sind die Beiträge des 10. Kolloquiums Getriebetechnik 2013 in Ilmenau zusammengestellt. Getriebe für Web- und Flechtmaschinen, für Schränke und Sessel, ein Schlagmechanismus für eine bevorstehende Marsmission, Robotersysteme für Mensch-Maschine-Schnittstellen, ein Mechanismus in einem Großteleskop oder Präzisionsmessgerät, ein einfacher Federbügel sowie nachgiebige Aktuatoren und Mechanismen - das sind nur einige von den hoch interessanten Systemen, die in diesem Band vorzufinden sind.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013100033
Biomechatronics is not just biomimetics. - In: 2013 9th Workshop on Robot Motion and Control (RoMoCo), (2013), S. 74-49
http://dx.doi.org/10.1109/RoMoCo.2013.6614587
On the influence of flexure hinge geometry on the motion range and precision of compliant gripping mechanisms. - In: Proceedings, ISBN 978-86-6055-039-4, (2013), S. 255-260
Due to their various advantages material coherent joints are state of the art in compliant mechanisms. In precision engineering especially prismatic flexure hinges with lumped compliance are used as revolute joints for small angular deflections. In this contribution, the potential of improving the motion precision as well as the motion range of compliant gripping mechanisms by specific design of the flexure hinge dimensions and in particular of their notch contour is described. The model-based design is exemplified for two multi-bar compliant grippers with different kinematic chains by means of rigid body analysis and finite elements method (FEM) simulation. To verify the detailed investigation of the flexure hinge geometry as a newly considered approach of the compliant mechanism synthesis, the FEM results are compared with the motion behavior of the rigid body counterparts.
Das rollende Bein - eine Kombination aus Rollen und Schreiten für die Nahfeldmobilität. - In: Konstruktion, ISSN 0373-3300, Bd. 65 (2013), 9, S. 88-90
Auch in Zeiten, in denen Barrierefreiheit großgeschrieben wird, bedeutet eine persönliche Mobilitätseinschränkung einen Verlust von Lebensqualität. Der Grund dafür ist, dass durch Hindernisse bzw. den Zwang zur Benutzung spezieller Routen oder Zonen die individuelle Mobilität paralysiert wird. Derzeit verfügbare Mobilitätshilfen können Hindernisse nur unzureichend kompensieren, da sich in der Praxis des Alltags Mängel zeigen, die der zumeist teuer erkauften Erweiterung des befahrbaren Geländespektrums entgegenwirken. Ein Blick auf die grundlegenden Fortbewegungsprinzipien vor dem Hintergrund der Forderung nach einem breiten befahrbaren Geländespektrum führt zur Schlussfolgerung, idealerweise eine Kombination aus Rollen und Schreiten anzustreben. Das rollende Bein in Verbindung mit einem Höhenausgleich erscheint als vielversprechende Lösung.