Obr. 1 Mechanická ruka DLR-II je napodobeninou lidské ruky

Vývojem mechanické ruky pro servisní roboty se již několik let intenzivně zabývají odborníci Ústavu pro robotiku a mechatroniku Německého střediska pro letectví a kosmonautiku (DLR – Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt), kteří některé výsledky své činnosti prezentovali na nedávném veletrhu Automatica v Mnichově.

Obr. 2 Mechanická ruka spolehlivě chytí hozený míček

Při vývoji mechanické ruky byl na pracovišti DLR od počátku kladen velký důraz na co nejdokonalejší napodobení biologického vzoru, tedy lidské ruky. To vyžaduje vedle realizace antropomorfní kinematiky a dynamiky také návrh komplexního multisenzorového systému, který musí umožnit spolehlivě vykonávat i ty nejjemnější operace a manipulace. Zatím poslední verze mechanické ruky DLR-II (obr. 1) se skládá ze čtyř modulárních prstů, každý se čtyřmi klouby, z nichž tři jsou aktivně ovládány řídicím systémem. Čtvrtý kloub ve špičce prstu je jako u člověka přímo spojen s předchozím kloubem. Další stupeň volnosti, integrovaný v ploše ruky (v dlani), optimalizuje provádění přesných a silových hmatů. Vedle přesných polohových senzorů je každý kloub vybaven momentovým senzorem a miniaturním taktilním (hmatovým) senzorem ve špičce prstu. Tato důmyslná senzorika umožňuje mimo jiné aktivní ohebnost ruky, která je nepostradatelná při operování v neznámém prostředí a při navazování kontaktu s lidmi.
Jedním z nejnáročnějších úkolů při vývoji výkonného úchopného systému byla úplná integrace všech motorů, senzorů a výkonové i komunikační elektroniky do kompaktního prostoru připomínajícího svým tvarem lidskou ruku. Přes velkou složitost se mechanická ruka DLR-II při praktických zkouškách osvědčila jako mimořádně robustní, stabilní a rychlý inteligentní úchopný nástroj, který dokáže nejen jemně přenést plný šálek kávy nebo čaje i s podšálkem, ale také spolehlivě chytit hozený míček (obr. 2), což je činnost vyžadující na jedné straně mimořádnou rychlost a na druhé straně velkou mechanickou odolnost při nárazech vznikajících po dopadu míčku. Maximálně flexibilní mechanická ruka DLR-II (tabulka) tak představuje společně s lehkým mobilním robotem LBR-III ideální základ pro budoucí servisní robotiku.
Přes dosažené úspěchy vývoj mechanické ruky v Ústavu pro robotiku a mechatroniku DLR pokračuje. Na nové generaci mechanické ruky jeho odborníci velmi úzce spolupracují s Harbinovým ústavem pro technologii (HIT – Harbin Institute of Technology) s cílem zajistit, aby nový model mechanické ruky na bázi komerčně dostupných komponent nezaostával za lidským vzorem ani svým vzhledem a tvarem, ani v rychlosti, robustnosti a šikovnosti. Podrobnější informace včetně mnoha zajímavých vyobrazení naleznou zájemci na internetové adrese www.robotic.dlr.de.

Kab.
podle materiálů DLR