DE-102025144212-A1 - Gelenkvorrichtung und Robotervorrichtung

Abstract

Gelenkvorrichtung (100), insbesondere für eine Robotervorrichtung, die Gelenkvorrichtung (100) aufweisend ein erstes Verbindungsteil (102) und ein zweites Verbindungsteil (104), wobei das erste Verbindungsteil (102) und das zweite Verbindungsteil (104) relativ zueinander bewegbar sind, und ein zwischen den Verbindungsteilen (102, 104) wirksames Gelenkmodul, bei der das Gelenkmodul ein Kreuzgelenk (108) mit einem ersten Kupplungsteil (114) und einem zweiten Kupplungsteil (116) und ein Elastikteil (112) aufweist, wobei das erste Kupplungsteil (114) dem ersten Verbindungsteil (102) und das zweite Kupplungsteil (116) dem zweiten Verbindungsteil (104) zugeordnet und das Elastikteil (112) mit dem ersten Verbindungsteil (102) und dem zweiten Verbindungsteil (104) fest verbunden ist, und Robotervorrichtung mit einem ersten Roboterglied und wenigstens einem weiteren Roboterglied, bei der das erste Roboterglied und das wenigstens eine weitere Roboterglied mithilfe einer derartigen Gelenkvorrichtung (100) miteinander verbunden sind.

Inventors

• Oliver Neumann

Assignees

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20251029

Priority Date

20241104

Claims (11)

1. Gelenkvorrichtung (100, 200, 300), insbesondere für eine Robotervorrichtung, die Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) aufweisend ein erstes Verbindungsteil (102, 202, 302) und ein zweites Verbindungsteil (104, 204, 304), wobei das erste Verbindungsteil (102, 202, 302) und das zweite Verbindungsteil (104, 204, 304) relativ zueinander bewegbar sind, und ein zwischen den Verbindungsteilen (102, 104, 202, 204, 302, 304) wirksames Gelenkmodul, dadurch gekennzeichnet , dass das Gelenkmodul ein Kreuzgelenk (108, 206, 306) mit einem ersten Kupplungsteil (114) und einem zweiten Kupplungsteil (116) und ein Elastikteil (112, 210, 308) aufweist, wobei das erste Kupplungsteil (114) dem ersten Verbindungsteil (102, 202, 302) und das zweite Kupplungsteil (116) dem zweiten Verbindungsteil (104, 204, 304) zugeordnet und das Elastikteil (112, 210, 308) mit dem ersten Verbindungsteil (102, 202, 302) und dem zweiten Verbindungsteil (104, 204, 304) fest verbunden ist.
2. Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , das erste Kupplungsteil (114) und das erste Verbindungsteil (102, 202, 302) und/oder das zweite Kupplungsteil (116) und das zweite Verbindungsteil (104, 204, 304) miteinander verbunden sind.
3. Gelenkvorrichtung (100, 200) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Gelenkmodul ein Podgelenk (110, 208) mit einem ersten Podgelenkteil (118) und einem zweiten Podgelenkteil (120) aufweist und das Podgelenk (110, 208) zwischen dem Kreuzgelenk (108, 206, 306) und einem der Verbindungsteile (102, 104, 202, 204) wirksam ist.
4. Gelenkvorrichtung (100, 200) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das erste Podgelenkteil (118) und das zweite Kupplungsteil (116) und das zweite Podgelenkteil (120) und das zweite Verbindungsteil (104, 204) miteinander fest verbunden sind.
5. Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Elastikteil (112, 210, 308) einen sich zwischen dem ersten Verbindungsteil (102, 202, 302) und dem zweiten Verbindungsteil (104, 204, 304) erstreckenden Aufnahmeraum (122) aufweist und das Kreuzgelenk (108, 206, 306) und/oder das Podgelenk (110, 208) in dem Aufnahmeraum (122) angeordnet sind/ist.
6. Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Bewegbarkeit des ersten Verbindungsteils (102, 202, 302) und des zweiten Verbindungsteils (104, 204, 304) relativ zueinander sperrbar ist.
7. Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) eine zwischen dem ersten Verbindungsteil (102, 202, 302) und dem zweiten Verbindungsteil (104, 204, 304) wirksame Antriebseinrichtung aufweist.
8. Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , dass die Antriebseinrichtung dazu ausgelegt und/oder angeordnet ist, die Verbindungsteile (102, 104, 202, 204, 302, 304) relativ zueinander zu bewegen und/oder zu spannen.
9. Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die Antriebseinrichtung dazu ausgelegt und/oder angeordnet ist, die Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) zu beugen, die Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) zu strecken, eine Beugungsrichtung der Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) zu ändern und/oder die Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) zu tordieren.
10. Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die Antriebseinrichtung einen Zugmitteltrieb und/oder einen Torsionsantrieb (123) aufweist.
11. Robotervorrichtung mit einem ersten Roboterglied und wenigstens einem weiteren Roboterglied, dadurch gekennzeichnet , dass das erste Roboterglied und das wenigstens eine weitere Roboterglied mithilfe einer Gelenkvorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkvorrichtung, insbesondere für eine Robotervorrichtung, die Gelenkvorrichtung aufweisend ein erstes Verbindungsteil und ein zweites Verbindungsteil, wobei das erste Verbindungsteil und das zweite Verbindungsteil relativ zueinander bewegbar sind, und ein zwischen den Verbindungsteilen wirksames Gelenkmodul. Außerdem betrifft die Erfindung eine Robotervorrichtung mit einem ersten Roboterglied und wenigstens einem weiteren Roboterglied. Aus dem Dokument DE 10 2018 101 112 A1 ist eine Gelenkeinrichtung bekannt, insbesondere für eine Robotervorrichtung, die Gelenkeinrichtung aufweisend einen Elastomerabschnitt und wenigstens einen Anschlussabschnitt, der Elastomerabschnitt aufweisend ein Elastomermaterial, der wenigstens eine Anschlussabschnitt aufweisend ein Verbindungsprofil, wobei das Verbindungsprofil, wenigstens eine Kavität, wenigstens einen Hinterschnitt und/oder wenigstens einen Fortsatz aufweist und von dem Elastomermaterial umgeben ist, um den Elastomerabschnitt und den wenigstens einen Anschlussabschnitt miteinander formschlüssig fest zu verbinden. Aus dem Dokument DE 10 2018 121 806 A1 ist eine Gelenkvorrichtung bekannt für einen Roboter, die Gelenkvorrichtung aufweisend ein erstes Gelenkteil und ein zweites Gelenkteil, wobei das erste Gelenkteil und das zweite Gelenkteil relativ zueinander beweglich sind, und eine zwischen dem ersten Gelenkteil und dem zweiten Gelenkteil wirksame Energiespeichereinrichtung mit einer elastischen Hülle. Aus dem Dokument DE 10 2019 109 590 A1 ist eine Drehgelenkeinrichtung bekannt für einen Roboter, die Drehgelenkeinrichtung aufweisend ein erstes Gelenkelement und ein zweites Gelenkelement mit einer gemeinsamen Gelenkachse, um die das erste Gelenkelement und das zweite Gelenkelement zusammen drehbar und relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die Drehgelenkeinrichtung wenigstens eine von der Gelenkachse radial beabstandete, an dem ersten Gelenkelement um eine erste Rollenachse drehbar angeordnete und mit dem ersten Gelenkelement um die Gelenkachse verdrehbare erste Rolle, wenigstens eine von der Gelenkachse radial beabstandete, an dem zweiten Gelenkelement um eine zweite Rollenachse drehbar angeordnete und mit dem zweiten Gelenkelement um die Gelenkachse verdrehbare zweite Rolle und wenigstens ein die wenigstens eine erste Rolle und die wenigstens eine zweite Rolle schlaufenförmig umschlingendes elastisches Zugmittel aufweist. Aus dem Dokument US 4 907 937 A ist ein Handgelenk für einen Arm bekannt, umfassend: ein erstes Glied; ein Endglied; eine Stange, die das erste Glied und das Endglied verbindet, ein erstes Zentrum und ein zweites Zentrum, die auf der Stange voneinander beabstandet sind; ein Verbindungsrohr; erste Kardanmittel zum Verbinden der Stange und des ersten Glieds zur Drehung um ein erstes Paar senkrechter Achsen, die sich im ersten Zentrum schneiden; zweite Kardanmittel, die mit dem ersten Zentrum konzentrisch sind, zum Verbinden des Rohrs und des ersten Glieds; dritte Kardanmittel zum Verbinden der Stange und des Endglieds zur Drehung um ein zweites Paar senkrechter Achsen, die sich im zweiten Zentrum schneiden; vierte Kardanmittel, die mit dem zweiten Zentrum konzentrisch sind, zum Verbinden des Rohrs und des Endglieds; erste Mittel zum im Wesentlichen Ausgleichen des Drehbetrags des ersten Glieds um eine erste Achse des ersten Achsenpaares im ersten Zentrum und des Drehbetrags des Endglieds um eine erste Achse des zweiten Achsenpaares im zweiten Zentrum; und zweite Mittel zum im Wesentlichen Ausgleichen des Drehbetrags des ersten Glieds um die zweite Achse des ersten Achsenpaares im ersten Zentrum und des Drehbetrags des Endglieds um die zweite Achse des zweiten Achsenpaares im zweiten Zentrum. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Gelenkvorrichtung strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Robotervorrichtung strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Die Aufgabe wird gelöst mit einer Gelenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einer Robotervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Gelenkvorrichtung weist ein erstes Verbindungsteil, ein zweites Verbindungsteil und ein zwischen den Verbindungsteilen wirksames Gelenkmodul auf. Das erste Verbindungsteil und das zweite Verbindungsteil sind relativ zueinander bewegbar. Das Gelenkmodul weist ein Kreuzgelenk und ein Elastikteil auf. Das Kreuzgelenk weist ein erstes Kupplungsteil und ein zweites Kupplungsteil auf. Das erste Kupplungsteil ist dem ersten Verbindungsteil zugeordnet. Das zweite Kupplungsteil ist dem zweiten Verbindungsteil zugeordnet. „Zugeordnet“ kann vorliegend insbesondere eine logische Zuordnung, eine funktionelle Zuordnung, eine strukturelle Zuordnung, eine räumliche Zuordnung und/oder eine ausrichtungsbezo