DE69620236T2 - Master-slave-handhabungsvorrichtung mit sechs freiheitsgraden - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Weiterbildungen, die bei Master-Slave-Fernhandhabungsgeräten vorgenommen werden, welche aus der Entfernung die Handhabung eines beliebigen Gegenstandes über eine direkte mechanische Übertragung ermöglichen sollen.
• Ein solches Gerät erlaubt es einer Bedienungsperson, die eine in einem Steuerraum gelegene "Master"-Vorrichtung betätigt, Gegenstände mit der in einem entfernten und unzugänglichen Arbeitsraum gelegenen "Slave"-Vorrichtung handzuhaben. Dieses Gerät kann so ausgelegt werden, daß die Amplitude der durch die Bedienungsperson durchgeführten Bewegungen verändert wird, z. B. verringert wird, was es dann ermöglicht, in einem verkleinerten, zum Steuerraum homothetischen Arbeitsraum zu agieren.
• Die bekannten Fernhandhabungsgeräte sind im allgemeinen auf der Grundlage von serienartigen mechanischen Gelenkstrukturen ausgeführt: sie weisen also deren Schwere- und Platzbedarfsnachteile auf.
• Das Dokument WO-A-9426167 betrifft einen Robotermanipulator, der einen einen Werkzeugträger bildenden mechanischen Aufbau nach Art eines verformbaren Parallelogramms hat, dessen Hauptfunktion darin besteht, die Drehung eines Armes um einen Punkt zu ermöglichen, der von jeglicher mechanischen Stütze in seiner Nähe entkoppelt ist. Die Werkzeuge, wenn sie vorhanden sind, haben eine Serienstruktur (d. h. einen einzigen Arm, der aus mehreren mit ihren Enden gelenkig verbundenen Elementen gebildet wird, dessen eines Ende auf einem Fußstück ruht und dessen anderes Ende frei und beweglich ist). Die Drehung des Armes um den Gelenkpunkt hat zwei oder drei Freiheitsgrade. Dieser bekannte Robotermanipulator enthält weder Mittel zur mechanischen Kopplung zwischen dem Master-Manipulator und einem Slave-Manipulator noch eine mechanische Vorrichtung zur Kraftwiedergabe sowohl in Höhe der Stütze als auch der Werkzeuge und folglich keine Master-Slave-Funktion.
• Die vorliegende Erfindung hat im wesentlichen die Aufgabe, ein verbessertes Fernhandhabungsgerät vorzuschlagen, das von den Vorteilen beträchtlicher Gewichts- und Platzbedarfsreduzierung profitiert, die durch die parallelartigen Gelenkstrukturen und insbesondere durch diejenigen dargeboten werden, die im Dokument FR-A-2 672 836 im Namen des Anmelders beschrieben sind. Außerdem und besonders hat die Erfindung die Aufgabe, die zahlreichen Beweglichkeiten der im vorher erwähnten Dokument bekanntgemachten Gelenke zu nutzen, um zur Ausführung von Fernhandhabungsvorrichtungen mit sechs Freiheitsgraden zu gelangen, die eine optimale Anwendungswendigkeit bieten.
• Hierzu umfaßt ein entsprechend der Erfindung ausgebildetes "Master-Slave"-Fernhandhabungsgerät mit sechs Freiheitsgraden, drei in der Rotation, drei in der Translation:
• - einen mit Gelenken versehenen Aufbau in verformbarer Parallelogrammform, der zwei parallele Arme enthält, die jeweils einerseits mit einer Traverse durch ein Gelenk mit einem Drehungsfreiheitsgrad um eine zur Ebene des Parallelogramms senkrechte Achse und andererseits mit einem Tragelement durch ein Gelenk mit zwei Drehungsfreiheitsgraden um zwei Achsen verbunden sind, wobei die erste Achse senkrecht zur Ebene des Parallelogramms ist und die zweite Achse durch die vierte Seite des Parallelogramms getragen wird, wobei sich die beiden Arme über ihre jeweiligen Gelenke mit dem Tragelement hinaus fortsetzen;
• - zwei Gelenkvorrichtungen in Parallelaufbau, nämlich eine "Master"- und eine "Slave"-Vorrichtung, die am freien Ende des einen bzw. anderen Armes angeordnet sind, wobei jede Vorrichtung enthält:
• -- ein Fußstück, das durch das freie Ende des entsprechenden Armes getragen wird,
• -- ein in bezug auf das Fußstück bewegliches Organ, das entweder das Steuerorgan in der "Master"-Vorrichtung oder das gesteuerte Organ in der "Slave"-Vorrichtung bildet, wobei das mobile Organ in seiner Mitte mit drei Drehungsfreiheitsgraden gelenkig an einer Stütze angebracht ist, die am Fußstück mit der Möglichkeit der Axialverschiebung parallel zur Achse des Armes angebracht ist, dies auf Grund dessen, daß das bewegliche Organ einen Freiheitsgrad in der axialen Translation in bezug auf den genannten Arm besitzt,
• -- vier zur Achse des Armes angenähert parallele Betätigungsvorrichtungen, die zwischen dem Fußstück und dem beweglichen Organ angeordnet sind und die Stütze umgeben, wobei jede Betätigungsvorrichtung enthält:
• --- einen Stab, der zur Achse des Armes im wesentlichen parallel ist und durch das Fußstück getragen wird, um sich dort frei parallel zur Achse des Armes verschieben zu können,
• --- und eine Stange von fester Länge, die mit Drehgelenken an das Ende des Stabes und am beweglichen Organ angeschlossen ist,
• wobei die jeweiligen Positionen der Stäbe am Fußstück und der Gelenke der Stangen am mobilen Organ so sind, daß die Stangen Momente um drei Drehachsen auf das bewegliche Organ erzeugen können, wobei ihr drei Drehungsfreiheitsgrade bezüglich dem entsprechenden Arm verliehen werden,
• - und fünf Vorrichtungen zur bidirektionalen Übertragung linearer Bewegung, die eingefügt sind
• -- und zwar vier von ihnen zwischen den vier Betätigungsvorrichtungen der "Master"-Vorrichtung und den vier entsprechenden Betätigungsvorrichtungen der "Slave"-Vorrichtung, -- und die fünfte zwischen der jeweiligen Stütze des beweglichen Steuerorgans der "Master"-Vorrichtung und des gesteuerten beweglichen Organs der "Slave"-Vorrichtung,
• -- wobei diese bidirektionalen Übertragungsvorrichtungen in solcher Weise eingerichtet sind, daß die lineare Verschiebung einer Betätigungsvorrichtung oder der Stütze des beweglichen Steuerorgans der "Master"-Vorrichtung in Form einer linearen Verschiebung der entsprechenden Betätigungsvorrichtung oder der Stütze des gesteuerten beweglichen Organs der "Slave"-Vorrichtung in gleicher Richtung übertragen wird.
• Eine Gelenkvorrichtung mit Parallelstruktur, wie sie vorher erwähnt worden ist, ist bereits aus dem vorher zitierten Dokument FR-A-2 672 836 (siehe Anspruch 5 und Fig. 1 des Dokuments) bekannt, während der Grundgedanke eines "Master- Slave"-Geräts unter Zugrundelegung zweier solcher Gelenkvorrichtungen seinerseits zwar ebenfalls angeschnitten ist (Anspruch 12 und Fig. 10), ohne allerdings, daß praktische Ausführungslösungen vorgeschlagen werden. Die vorstehend zum Ausdruck gebrachten Anordnungen für ein erfindungsgemäßes Gerät kennzeichnen eine besondere technische Lösung und bilden die Ausgangsbasis eines funktionell wirkungsvollen Geräts, das sechs Freiheitsgrade besitzt.
• Es läßt sich auch feststellen, daß die Vorrichtung der Erfindung einen eine Werkzeugstütze bildenden mechanischen Aufbau in Parallelogrammform mit zwei Freiheitsgraden und zwei Handgelenke mit Parallelstruktur kombiniert, die von demjenigen abgeleitet sind, das im Dokument FR 2 672 836 beschrieben ist. Die am Handgelenk vorgenommene Weiterbildung besteht darin, ein Betätigungsglied einzusetzen, das ausschließlich den Translationsfreiheitsgrad betrifft, was zu einer Master- Slave-Struktur mit vier Freiheitsgraden mit Redundanz von Rotationsmitteln führt. Eine solche Vorrichtung bietet Verschiebungsmöglichkeiten, welche die früheren Vorrichtungen nicht aufbringen konnten.
• In vorteilhafter Weise enthält jede Vorrichtung zur Bewegungsübertragung ein nachgiebiges Übertragerorgan, das zum Übertragen sowohl der Zugkräfte als auch der Schubkräfte eingerichtet ist, wobei jede Vorrichtung zur Bewegungsübertragung ein nachgiebiges Seil enthält, das mit der Möglichkeit freier Längsverschiebung in einer Hülle eingeschlossen ist, von der jedes Ende am Fußstück eines Armes verankert ist; mit jeder Vorrichtung zur Bewegungsübertragung kann funktionell eine Umkehrvorrichtung verbunden sein, die dafür eingerichtet ist, daß die beiden Enden des Übertragerorgans, die parallel zur Achse der Arme ausgerichtet sind, an den Fußstücken Verschiebungen in gleicher Richtung haben. Das Mittel zur technischen Lösung, das gerade vorgeschlagen wurde, ermöglicht das Errichten einer nachgiebigen und fadenförmigen Verbindung zwischen der "Master"-Vorrichtung und der "Slave"-Vorrichtung, was zu einem Gerät von einfacher Ausführung und von reduziertem Platzbedarf führt, das einfache, aber wirkungsvolle und folglich wenig kostenaufwendige Mittel in Anspruch nimmt. Insbesondere lassen sich die beiden Arme in Röhrenform ausbilden, wobei diese Arme die betreffenden Endteile der vorher genannten Vorrichtungen zur bidirektionalen Übertragung einschließen.
• Es ist außerdem möglich und für manche Anwendungen interessant, daß die beiden Arme des mit Gelenken versehenen Aufbaus in verformbarer Parallelogrammform über ihr Gelenk mit dem Tragelement hinaus unterschiedliche Längen aufweisen, wobei die Amplitude der Verschiebung, die durch die zwischen den jeweiligen Stützen der beweglichen Organe zum Steuern und Gesteuertwerden angeordnete Vorrichtung zur bidirektionalen Übertragung übertragen wird, im gleichen Verhältnis geändert wird wie das Verhältnis der Längen der beiden Arme; dies auf Grund dessen, daß die Ausdehnung des Arbeitsgebietes des Fernhandhabungsgeräts im Verhältnis der Längen der Arme umgeformt wird; in diesem Fall kann man es insbesondere so einrichten, daß die Länge des Armes der "Slave"-Gelenkvorrichtung kürzer als die Länge der "Master"-Gelenkvorrichtung ist; dies auf Grund dessen, daß die Bewegungen der "Master"-Gelenkvorrichtung mit einem Reduzierverhältnis untersetzt werden, das gleich dem Verhältnis der Längen der Arme im Verhältnis zu den entsprechenden ausgeführten Bewegungen unter ihrer Steuerung durch die "Slave"-Gelenkvorrichtung ist; es ist dann wünschenswert, daß das Fernhandhabungsgerät außerdem, in Verbindung mit der "Slave"-Gelenkvorrichtung, eine insbesondere stereoskopische Sehvorrichtung, die zum Liefern eines Bildes des Arbeitsfeldes der "Slave"-Gelenkvorrichtung eingerichtet ist, mit einer inversen Vergrößerung des vorher genannten Reduktionsverhältnisses enthält, um ein vollständiges Gerät zu bilden, das der Bedienungsperson jegliche Bedienungsfreundlichkeit bietet.
• Es ist hier anzumerken, daß das Gerät nach der vorliegenden Erfindung eine fadenförmige Morphologie aufweist, die sich gut zu seiner Anwendung im chirurgischen Bereich oder auf jedem Gebiet eignet, das ein Eingreifen in einem beschränkten Arbeitsraum, wie z. B. in der Mikroelektronik erfordert. Allerdings beschränkt sich der Nutzen des Geräts nach der Erfindung nicht auf diese einzigen Anwendungen, sondern deckt im Gegenteil alle üblichen Bereiche der Fernhandhabung ab.
• Es ist auch anzumerken, daß mit Ausnahme der unwesentlichen spezifischen Sensoren, die an die für das Gerät (im allgemeinen eine Kamera) vorgesehene Anwendung gebunden sind, das Gerät nach der Erfindung unter Wiedergabe der Kräfte sowohl beim Ziehen und beim Drücken als auch beim Drehen keinen Sensor, keine Elektronik und mithin kein Informationssystem für seine Steuerung erfordert. Diese Besonderheit hat natürlich eine beachtliche Verringerung seiner Herstellungskosten zur unmittelbaren Folge.
• Die Erfindung wird beim Lesen der detaillierten Beschreibung, die einige bevorzugte Ausführungsweisen behandelt, besser verständlich. In dieser Beschreibung wird auf beigefügte Zeichnungen Bezug genommen, in welchen zeigen:
• - Fig. 1 eine sehr schematische Ansicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten "Master-Slave"-Handhabungsgerätes;
• - Fig. 2 eine Ansicht des Endes eines der Arme des Geräts der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und detaillierter;
• - Fig. 3 und 4 Ansichten von jeweils einer von zwei Ausführungsvarianten von Gelenken des Geräts der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;
• - Fig. 5 eine Ansicht von weiteren Gelenken des Geräts der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;
• - Fig. 6 und 7 Ansichten von jeweils einer von zwei Ausführungsvarianten einer Umkehrgetriebevorrichtung des Geräts der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und detaillierter; und
• - Fig. 8 eine sehr schematische Ansicht einer Ausführungsvariante des Geräts der Fig. 1.
• In Fig. 1 ist in seiner Gesamtheit auf schematische Weise ein gemäß der Erfindung ausgebildetes "Master-Slave"-Handhabungsgerät dargestellt.
• Es enthält einen mit Gelenken versehenen Aufbau 1 in Gestalt eines verformbaren Parallelogramms, das zwei parallele Arme 2, eine Traverse 3 und ein Tragelement 4 enthält. Die Traverse 3 ist bei freier Drehbarkeit durch Gelenke 5 mit einem Freiheitsgrad mit den Enden der Arme 2 verbunden; das Tragelement 4 ist bei freier Drehbarkeit durch Gelenke 6 mit zwei Freiheitsgraden an jeweiligen Zwischenpunkten A und A' des Armes 2 angeschlossen; die Arme 2 setzen sich somit über die Gelenke 6 hinaus fort.
• Die Gelenke 6 besitzen die beiden Freiheitsgrade, die zur Drehung um zwei koplanare und im Punkt A bzw. im Punkt A' zueinander senkrechte Achsen notwendig sind. Fig. 3 zeigt eine erste mögliche Anordnung vom Kardantyp, gemäß welcher der Arm 2 um die Achse v schwenken kann und der Arm 2 und die Achse v um die Achse u schwenken können, die durch die vierte Seite AA' des Parallelogramms getragen wird; die Achse u kann eine Welle sein, die am Ende am festen Tragelement 4 schwenkbar ist.
• Es kann auch ein Kugelgelenk 6 eingesetzt werden, das durch das Tragelement 4 getragen wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
• Die beiden Gelenke 5 können so ausgebildet werden, wie in Fig. 5 gezeigt ist, um einen einzigen Rotationsfreiheitsgrad um eine Achse w herbeizuführen. Selbstverständlich sind die Achsen w der Gelenke 5 und die Achsen v der Gelenke 6 gegenseitig parallel und senkrecht auf der Ebene des Parallelogramms.
• An den jeweiligen freien Enden der beiden Arme 2 sind zwei Gelenkvorrichtungen, nämlich eine "Master"-Vorrichtung 8 bzw. eine "Slave"-Vorrichtung 9, in Parallelstruktur angeordnet. Die "Master"-Vorrichtung 8 und die "Slave"-Vorrichtung 9 werden in gleicher Weise gebildet und sind in an sich bekannter Weise gemäß den Lehren des Dokuments FR-A-2 672 836 in Übereinstimmung mit der Ausführungsweise der Fig. 10 und des Anspruchs 5 ausgebildet. Daher enthält jede Vorrichtung 8, 9, wie besonders in Fig. 2 zu sehen ist, die folgenden Elemente:
• - Ein Fußstück 10, das durch das freie Ende des Armes 2 gebildet wird; es kann sich, wie in Fig. 2 gezeigt ist, um einen Ansatz handeln, der am oder im Ende des Armes 2 angesetzt und befestigt ist.
• - Ein in bezug auf das Fußstück 10 bewegliches Organ 11, welches das eigentliche Steuerorgan der "Master"-Vorrichtung 8 und das von der "Slave"-Vorrichtung 9 gesteuerte Organ (insbesondere Werkzeughalterzange) bildet. Dieses bewegliche Organ 11 wird zentral mit einem Gelenk 12 mit drei Rotationsfreiheitsgraden an einer Stütze 13 getragen, die am Fußstück 10 mit der Möglichkeit einer Axialverschiebung in bezug auf den genannten Arm angebracht ist. Im vorliegenden Fall wird die Stütze 13 durch eine Stange gebildet, die im wesentlichen koaxial zum Arm 2 ist und in bezug auf diesen axial verschieblich ist. Im dargestellten Fall trägt das Fußstück 10 die Stange 13 bei freier Verschieblichkeit. Es ist anzumerken, daß es auch möglich gewesen wäre, die Stütze 13 mit dem Fußstück 10 fest zu vereinigen, welches dann verschieblich am oder im Arm 2 angebracht gewesen wäre. Infolge dieser Anordnung verfügt das bewegliche Organ 11 über einen axialen Translationsfreiheitsgrad.
• - Vier zur Achse des Armes etwa parallele Betätigungsvorrichtungen 14, die zwischen dem freien Ende des Armes und dem beweglichen Organ 11 eingefügt sind. Diese vier Betätigungsvorrichtungen 14 sind um die Stütze 13 herum verteilt (in Fig. 2 sind lediglich zwei Betätiger dargestellt). Jede Betätigungsvorrichtung 14 enthält:
• -- einen Stab 15, der zur Achse des Armes 2 im wesentlichen parallel ist und durch das Fußstück 10 getragen wird, in dem er frei verschieblich ist,
• -- und eine Stange 16 von fester Länge, die mit Drehgelenken an das Ende des Stabes 15 und am beweglichen Organ 11 angeschlossen ist,
• wobei die jeweiligen Positionen der Stäbe 15 am Fußstück 10 und der Gelenke der Stangen 16 am mobilen Organ 11 so sind, daß die Stangen 16 Momente um drei Drehachsen auf das bewegliche Organ 11 erzeugen können, wobei ihr drei Drehungsfreiheitsgrade bezüglich dem Arm 2 verliehen werden,
• Es ist hier anzumerken, daß die Verbindungen 17 der Stangen 16 mit den jeweiligen Stäben 15 räumlich gelenkige Verbindungen sind, wie z. B. Kugelköpfe oder Kardangelenke, und daß die Verbindungen 18 der Stangen 16 mit dem beweglichen Organ 11 räumlich gelenkige Verbindungen, wie z. B. Kugelköpfe, sind.
• - Und schließlich fünf Vorrichtungen 19 zur bidirektionalen Übertragung linearer Bewegung (d. h., sie sind fähig zum Übertragen einer linearen Bewegung selektiv in die beiden möglichen Richtungen entsprechend einer gegebenen Richtung), die eingefügt sind
• -- und zwar vier von ihnen zwischen den vier Betätigungsvorrichtungen 14 der "Master"-Vorrichtung 8 und den vier entsprechenden Betätigungsvorrichtungen 14 der "Slave"- Vorrichtung 9,
• -- und die fünfte zwischen der jeweiligen Stütze 13 des beweglichen Steuerorgans der "Master"-Vorrichtung 8 und des gesteuerten beweglichen Organs der "Slave"-Vorrichtung 9.
• Eine wirtschaftliche und einfache Weise zum Realisieren dieser Vorrichtungen zur Übertragung der Kräfte besteht darin, eine Verbindung durch eine Klaviersaite oder ein analoges Seil 20 einzusetzen (siehe Fig. 6 und 7), das in einer an ihren Enden verankerten Hülle 21 eingeschlossen ist und dazu fähig ist, die Kräfte bidirektional zu übertragen. Man könnte ganz sicherlich auch andere bekannte Mittel einsetzen, wie z. B. Steuerungen mit Kugeln.
• Um die Richtung der Verschiebung des beweglichen Steuerorgans zum gesteuerten beweglichen Organ beizubehalten, wird jede Übertragungsvorrichtung 19 mit einer Umkehrvorrichtung 22 verbunden, die dafür eingerichtet ist, daß die beiden Enden des Übertragerorgans, hier das Seil 20, Verschiebungen in gleicher Richtung an den jeweiligen Enden der Arme 2 haben.
• Die Umkehrvorrichtung 22 kann in der in Fig. 6 gezeigten Weise ausgeführt werden. Die Übertragungsvorrichtung 19 ist in zwei Teile 19a und 19b gespalten, die im wesentlichen Ende an Ende angeordnet sind; die Enden der Halbseile 20 sind verbunden mit oder ausgebildet in Form von jeweiligen Zahnstangen 23, die gegenüberliegend angeordnet sind und mit einem zwischengelagerten Zahnrad 24 in Eingriff stehen, das am Gehäuse 25 der Vorrichtung bei loser Drehbarkeit angebracht ist.
• Die Umkehrvorrichtung kann auch so ausgebildet werden, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Die beiden Teile 19a und 19b der Übertragungsvorrichtung 19 sind Seite an Seite als Bündel zusammengefaßt und werden durch ein beliebiges bekanntes Mittel, durch Verschweißen oder, wie dargestellt, durch Quetschverbindung in einer Muffe 26 fest vereinigt, welche bei freier axialer Verschieblichkeit in einer Führungshülse angebracht ist, die durch ein Gehäuse 27 und vorzugsweise mit Zwischenlagerung von Kugelführungen 28 gebildet wird.
• Es ist festzustellen, daß die Arme 2 vorteilhaft röhrenförmig ausgeführt werden können, nicht nur um bei einem Minimalgewicht unverformbar zu sein, sondern auch um als Führung der fünf Übertragungsvorrichtungen 19 in den Endzonen derselben zu dienen.
• Es ist außerdem auch anzumerken, daß die in Fig. 1 dargestellte Fernhandhabungsvorrichtung mit den Armen 2 von gleicher Länge dem Steuerorgan und dem gesteuerten Organ identische Arbeitsamplituden verleiht. Man kann in Betracht ziehen, den beiden Armen 2 verschiedene Längen zu geben (wobei die Länge jedes Armes zwischen seinem Gelenk 6 und seinem freien Ende betrachtet wird) und eine Umkehrvorrichtung 22, deren Übertragungsverhältnis der Verschiebungen verschieden von eins ist, in der zwischen den Stützen 13 der beweglichen Organe 11 jedes Armes 2 eingefügten Übertragungsvorrichtung einzusetzen; man erhält somit verschiedene Linearverschiebungsamplituden des Steuerorgans und des gesteuerten Organs, wobei die Drehwinkel identisch beibehalten werden. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann der Arm 2 der "Master"-Vorrichtung 8 insbesondere eine Länge erhalten, die k-mal größer als diejenige des Armes 2 der "Slave"-Vorrichtung 9 ist: die linearen Verschiebungen des Steuerorgans der "Master"-Vorrichtung 8 werden dann zum gesteuerten Organ der "Slave"-Vorrichtung 9 mit einer Untersetzung in einem Verhältnis k übertragen. Entsprechend der betrachteten Anwendung könnte man diese Fernhandhabungsvorrichtung mit einer Sehvorrichtung, insbesondere stereoskopischer Sicht, koppeln, die in der Brille der Bedienungsperson ein virtuelles Bild in drei Dimensionen wiedergibt, das im Homothetieverhältnis k vergrößert ist, so daß die Bedienungsperson das Empfinden hat, direkt an diesem virtuellen Bild zu arbeiten. Außerdem kann es die Verbindung zweier vollständiger Fernhandhabungsvorrichtungen einer Bedienungsperson ermöglichen, mit seinen beiden Händen zu arbeiten.

Claims (12)

1. Master-Slave-Fernhandhabungsgerät mit sechs Freiheitsgraden, enthaltend:

- einen mit Gelenken versehenen Aufbau (1) in verformbarer Parallelogrammform, der zwei parallele Arme (2) enthält, die jeweils einerseits mit einer Traverse (3) durch ein Gelenk (5) mit einem Drehungsfreiheitsgrad um eine zur Ebene des Parallelogramms senkrechte Achse und andererseits mit einem Tragelement (4) durch ein Gelenk (6) mit zwei Drehungsfreiheitsgraden um zwei Achsen verbunden sind, wobei die erste Achse senkrecht zur Ebene des Parallelogramms ist und die zweite Achse durch die vierte Seite des Parallelogramms getragen wird, wobei sich die beiden Arme (2) über ihre jeweiligen Gelenke (6) mit dem Tragelement hinaus fortsetzen;

- zwei Gelenkvorrichtungen (8, 9) in Parallelaufbau, nämlich eine "Master"- und eine "Slave"-Vorrichtung, die am freien Ende des einen bzw. anderen Armes (2) angeordnet sind, wobei jede Vorrichtung enthält:

-- ein Fußstück (10), das durch das freie Ende des entsprechenden Armes (2) getragen wird,

-- ein in bezug auf das Fußstück (10) bewegliches Organ (11), das entweder das Steuerorgan in der "Master"-Vorrichtung oder das gesteuerte Organ in der "Slave"-Vorrichtung bildet, wobei das mobile Organ (11) in seiner Mitte mit drei Drehungsfreiheitsgraden gelenkig (12) an einer Stütze (13) angebracht ist, die am Fußstück (10) mit der Möglichkeit der Axialverschiebung parallel zur Achse des Armes angebracht ist, dies auf Grund dessen, daß das bewegliche Organ einen Freiheitsgrad in der axialen Translation in bezug auf den genannten Arm besitzt,

-- vier zur Achse des Armes angenähert parallele Betätigungsvorrichtungen (14), die zwischen dem Fußstück (10) und dem beweglichen Organ (11) angeordnet sind und die Stütze (13) umgeben, wobei jede Betätigungsvorrichtung enthält:

--- einen zur Achse des Armes im wesentlichen parallelen Stab (15), der durch das Fußstück (10) getragen wird und sich dort frei parallel zur Achse des Armes verschieben kann,

--- und eine Stange (16) von fester Länge, die mit Drehgelenken an das Ende des Stabes (15) und am beweglichen Organ (11) angeschlossen ist,

wobei die jeweiligen Positionen der Stäbe (15) am Fußstück (10) und der Gelenke der Stangen (16) am mobilen Organ (11) so sind, daß die Stangen (16) Momente um drei Drehachsen auf das bewegliche Organ erzeugen können, wobei ihr drei Drehungsfreiheitsgrade bezüglich dem entsprechenden Arm (2) verliehen werden,

- und fünf Vorrichtungen (19) zur bidirektionalen Übertragung linearer Bewegung, die eingefügt sind

-- und zwar vier von ihnen zwischen den vier Betätigungsvorrichtungen der "Master"-Vorrichtung (8) und den vier entsprechenden Betätigungsvorrichtungen der "Slave"-Vorrichtung (9),

-- und die fünfte zwischen der jeweiligen Stütze des beweglichen Steuerorgans der "Master"-Vorrichtung (8) und des gesteuerten beweglichen Organs der "Slave"-Vorrichtung (9),

-- wobei diese bidirektionalen Übertragungsvorrichtungen in solcher Weise eingerichtet sind, daß die lineare Verschiebung einer Betätigungsvorrichtung oder der Stütze des beweglichen Steuerorgans der "Master"-Vorrichtung in Form einer linearen Verschiebung der entsprechenden Betätigungsvorrichtung oder der Stütze des gesteuerten beweglichen Organs der "Slave"-Vorrichtung in gleicher Richtung übertragen wird.

2. Fernhandhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vielfach-Gelenk (6) ein Kardangelenk ist.

3. Fernhandhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vielfach-Gelenk ein Kugelkopfgelenk ist.

4. Fernhandhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (19) zur Bewegungsübertragung ein nachgiebiges Übertragerorgan enthält, das zum Übertragen sowohl der Zugkräfte als auch der Schubkräfte eingerichtet ist.

5. Fernhandhabungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vorrichtung zur Bewegungsübertragung derart ist, daß sie ein nachgiebiges Seil (20) enthält, das mit der Möglichkeit freier Längsverschiebung in einer Hülle (21) eingeschlossen ist, von der jedes Ende am Fußstück eines Armes (2) verankert ist.

6. Fernhandhabungsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vorrichtung (19) zur Bewegungsübertragung funktionell mit einer Umkehrvorrichtung (22) verbunden ist, die dafür eingerichtet ist, daß die beiden Enden des Übertragerorgans, die parallel zur Achse der Arme ausgerichtet sind, an den Fußstücken Verschiebungen in gleicher Richtung haben.

7. Fernhandhabungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragerorgan (19) aus zwei mit den Enden aneinanderstoßenden Halborganen (19a, 19b) gebildet ist und daß die Umkehrvorrichtung (22) nach Zahnstangenart ist, wobei die fest verbundenen Enden der Halborgane jeweils in Form einer Zahnstange (23) ausgebildet sind, die gegenüberliegend angeordnet sind und mit einem Zahnrad (24) in Eingriff stehen, das frei drehbar angebracht ist.

8. Fernhandhabungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Übertragerorgan (19) aus zwei Halborganen (19a, 19b) gebildet ist, deren beide Enden gebündelt verbunden sind, und daß die Umkehrvorrichtung (22) von der Art einer "Hülse" ist, wobei die beiden gebündelt verbundenen Enden axial frei verschieblich in einer Führungshülse (27) eingerichtet sind.

9. Fernhandhabungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung von der Art "Hülsen mit Kugeln" (27, 28) ist.

10. Fernhandhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme (2) in Röhrenform ausgebildet sind und die betreffenden Endteile der vorher genannten Vorrichtungen zur bidirektionalen Übertragung (19) einschließen.

11. Fernhandhabungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme (2) des mit Gelenken versehenen Aufbaus in verformbarer Parallelogrammform über ihr Gelenk (6) mit der Schwenkungstraverse (4) hinaus unterschiedliche Längen aufweisen und daß die Amplitude der Verschiebung, die durch die zwischen den Stützen (13) der beweglichen Organe (11) angeordnete Vorrichtung zur bidirektionalen Übertragung übertragen wird, im gleichen Verhältnis geändert wird wie das Verhältnis der Längen der beiden Arme, dies auf Grund dessen, daß das Fernhandhabungsgerät im Verhältnis der Längen der Arme umgeformt wird und die Drehwinkel erhält.

12. Fernhandhabungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es in Verbindung mit der "Slave"-Gelenkvorrichtung eine insbesondere stereoskopische Sehvorrichtung, die zum Liefern eines Bildes des Arbeitsfeldes der "Slave"- Gelenkvorrichtung eingerichtet ist, mit einer inversen Vergrößerung des vorher genannten Reduktionsverhältnisses enthält.