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Theoretische Untersuchungen zu einer neuartigen Handorthese : [Kurzfassung des Tagungsbeitrags]
(2024)
Theoretical considerations on 2D multistable tensegrity structures based on equilateral triangles
(2024)
Basic Investigations on a Compliant 2D Tensegrity Grid for the Use in Soft Robotic Applications
(2024)
The use of compliant tensegrity grids in soft robotic applications is a promising research topic. By using these grids, systems with large shape and stiffness change ability can be realized. In this paper, different tensegrity grid variants, consisting of rigid members indirectly connected via compliant tensioned members, are presented. A selected grid variant is analyzed in more detail for shape adaptation. Therefore the use of the grid as end effector in form-fit grippers is selected as a specific application case. Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategies are used to optimize actuators for two given shape function variants and an evaluation is carried out.
Im Betrieb von Förderbändern auftretende Phänomene sind das Bandwandern in Achsrichtung der Walzen und die Bandverformung in der Bandebene [1, S. 142]. Das Bandwandern ist bisher detailliert untersucht [2,3,4], während die Bandverformung Gegenstand weniger Veröffentlichungen ist. Deshalb wird in diesem Artikel eine Methode zur Berechnung der sich im dynamischen Betrieb einstellenden Verformung eines elastischen Förderbandes vorgestellt. Dazu wird ein Mehrkörpersimulations-Modell basierend auf der Lumped-Mass-Modellierung verwendet. Als Untersuchungsbeispiel dient ein Zwei-Walzensystem mit flexiblen und zylindrischen Walzen, sowie ein flexibles Förderband. Es zeigt sich, dass mit der Lumped-Mass-Modellierung eine dynamische Bandverformung, die von der gewählten Diskretisierung abhängt, berechnet werden kann. Aufgrund dieser Abhängigkeit ist es notwendig eine Konvergenzanalyse durchzuführen. Zusätzlich ist darauf zu achten, dass die künstliche Anregung aufgrund der Lumped-Mass-Modellierung nicht mit einer Eigenfrequenz des Modells zusammenfällt.
Many currently available dynamic hand orthoses use articulated connections that have one degree of freedom, such as hinge joints. These orthoses are therefore only able to replicate the multiaxial range of motion of the human hand to a limited extent. A possible solution for replecating the multiaxial movements of the hand is the use of pre-stressed compliant structures as a basis for the orthoses. After a brief description of this concept, the two main first steps by the development, the so called form-finding and the wrist-joint force characterization by hand movements are explained with theoretical analysis based on the static Finite Element Method. The influence of the orthosis parameters, global stiffness and geometric dimensions as well as the influence of the wrist-joint position relative to the orthosis are discussed. Finally, the next planned development steps towards to the first prototype are outlined.