AirArm

Jahr

2008

Idee

Das Armmodul orientiert sich am natürlichen Vorbild des Heuschrecken- und Hummerbeins.

Ziel

Der AirArm ist ein Exoskelett mit fluidischen Muskeln; er ist in der Lage, Wassertropfen zu fangen.

Technische Daten

• Länge Oberarm: 38,9 cm
• Durchmesser Oberarm: 12,3 cm
• Gewicht Oberarm: 1022 g
• Länge Unterarm: 31,1 cm
• Durchmesser Unterarm: 10,4 cm
• Gewicht Unterarm: 763 g
• Arbeitsraum: 75 cm
• Fluidische Muskeln: 12
• Drucksensoren: 3

Vorbild Heuschrecke

Manche Heuschreckenarten können aufgrund ihrer Beug- und Streckmuskulatur beim Abspringen auf das Tausendfache ihres Körpergewichts beschleunigen. Nach diesem Vorbild erhielt der AirArm ein Außenskelett mit innenliegenden pneumatischen Muskeln.

Vorbild Hummer

Als weiteres Vorbild fungieren die winklig versetzten Gelenkachsen des Hummerbeins. So ist der AirArm als dreiteiliges Armmodul mit aufeinander abgestimmten Segmentlängen und speziellen Rotationsgelenken gestaltet.

Kinematik

Durch die Vierachskinematik und zwölf pneumatische Muskeln kann sich der AirArm flexibel und nachgiebig innerhalb eines halbkugelförmigen Bereichs bewegen. Er folgt dem Muster einer menschlichen Zeigebewegung.

Steuerung

Da die Mechanik ein nichtlineares Verhalten aufweist, verfügt das Armmodul über eine intelligente Steuerungs- und Regelungstechnik: Nach Berechnung des Soll-Druckverlaufs für die pneumatischen Muskeln werden die realen Werte am Ventilausgang damit verglichen. Stimmen die Daten überein, besteht kein Handlungsbedarf, bei Abweichungen wird die Druckkurve modifiziert. Selbst bei kleinsten Veränderungen arbeitet der AirArm schnell und dynamisch. Er ist in der Lage, einzelne Wassertropfen zu fangen.

Material

AirArm