WO2021105096A1 - Greiferbacke mit taktilem sensor sowie greifvorrichtung mit einer oder mehreren solcher greiferbacken - Google Patents

Greiferbacke mit taktilem sensor sowie greifvorrichtung mit einer oder mehreren solcher greiferbacken Download PDF

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WO2021105096A1
WO2021105096A1 PCT/EP2020/083158 EP2020083158W WO2021105096A1 WO 2021105096 A1 WO2021105096 A1 WO 2021105096A1 EP 2020083158 W EP2020083158 W EP 2020083158W WO 2021105096 A1 WO2021105096 A1 WO 2021105096A1
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WO
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gripper jaw
gripping
elastic layer
ext
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PCT/EP2020/083158
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Michael Wolfgang STROHMAYR
Holger Urbanek
Alaa ABDELLAH
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Tacterion Gmbh
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    • B25J13/081—Touching devices, e.g. pressure-sensitive
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J13/084—Tactile sensors
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    • G01L5/226—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping
    • G01L5/228—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping using tactile array force sensors

Definitions

  • Gripper jaw with tactile sensor and gripping device with one or more such gripper jaws The invention relates to a gripper jaw with a tactile sensor, a gripper device with one or more similar gripper jaws and a robot, in particular a robot manipulator, with at least one similar gripper jaw.
  • Robots with a tactile sensor are basically known in the prior art.
  • DE 10 2017 109487 A1 reveals a multilayer, tactile sensor which is arranged on a cladding of a robot arm and thus forms a touch-sensitive “skin” of the robot arm.
  • DE 102016206 980 B4 discloses a handling device with one or more spatially resolving tactile sensors.
  • DE 102016 111 033 A1 discloses a capacitive sensor for a gripping or clamping device.
  • DE 102008 042260 B4 discloses a method for the flexible handling of objects with a handling device with a tactile touch matrix.
  • EP 3517 888 A1 discloses a tactile sensor system for an object gripper.
  • US 2018/0073942 A1 discloses a capacitive force / torque sensor.
  • the object of the invention is to provide a gripper jaw, a gripper device with such a gripper jaw and a robot with a gripper jaw, which have an improved, user-friendly tactile sensor system.
  • a first aspect of the invention relates to a gripper jaw of a gripping device having a gripping surface
  • the gripping jaw has a recess at the grip surface, in which a tactile sensor having a sensor surface and a sensor thickness D z is integrated replaceably in the z direction, wherein the z- Direction in the integrated state of the sensor is perpendicular to the sensor surface and perpendicular to the gripping surface and wherein the sensor surface and the gripping surface are arranged essentially parallel
  • the tactile sensor is equipped with a sensor array in which the acting forces F ext deform the respective taxel T n, m , the deformation being recorded by measurement, and the following applies: the greater the force, the greater the deformation of the taxel.
  • sensors are basically known in the prior art.
  • the proposed gripper jaw advantageously enables a mechanically uncomplicated exchange of the entire tactile sensor of the gripper jaw.
  • the recess on the gripper surface is advantageously designed with a corresponding mechanism matched to the sensor or the sensor housing, so that the active sensor can be exchanged in an uncomplicated manner.
  • This mechanism can be a click mechanism or clamping mechanism or a corresponding quick-screw mechanism, etc.
  • there are further configurations of the recess as well as the housing of the sensor which enable a position-exact integration of the sensor in the gripper jaw and an uncomplicated interchangeability of the sensor included in the inventive concept.
  • the proposed gripper jaw advantageously allows an uncomplicated exchange of the elastic layer ES, which on the one hand acts as a mechanical low pass and on the other hand protects the sensor array, ie insofar as it also serves as a protective layer and thereby increases the service life of the sensor array or the individual taxels.
  • the elastic layer ES is advantageously fixed in a frame and the frame is fastened in an exchangeable manner to the sensor or to the sensor housing, so that the elastic layer ES and the frame are exchanged.
  • other mechanical implementations are also included in the scope of the invention.
  • That part of the tactile sensor that protrudes beyond the gripping surface is formed by the elastic layer ES and the taxel T n, m .
  • H is particularly advantageously selected from the following range: H e [( ⁇ zmax reversible ) * 0.25, ⁇ zmax reversible ] or H e [( ⁇ zmax reversible ) * 0.5, ( ⁇ zmax reversible ) * 0.9] or H ⁇ [( ⁇ zmax reversible ) 0.5, ( ⁇ zmax reversible ) 0.75] ,
  • a continuous development of the proposed gripper jaw is distinguished by the fact that the gripper jaw has a number P of the recesses with tactile sensors that are interchangeably integrated therein.
  • the gripping surface is advantageously designed to be flat.
  • the sensor surface is also designed to be flat.
  • the gripper jaw is advantageously designed to correspond to the object geometry of the object.
  • the sensor surface is also advantageously adapted to the corresponding object geometry of the object, so that, even with a three-dimensional gripping surface, a height H is obtained with which the sensor surface protrudes beyond the surrounding gripping surface.
  • the gripper jaw advantageously consists of a metal, a metal alloy, a fiber composite material, a ceramic material, a hard plastic, in particular a thermoset, or a combination thereof.
  • the rigidity of the gripper jaw material depends advantageously on the task at hand and is selected accordingly.
  • the tactile sensor comprises a resistive and a capacitive sensor part, with the tactile sensor being able to detect external forces F ext acting on the sensor surface on the one hand and electrical capacitance measurement data on the other.
  • the tactile sensor has at least one electrical conductor built into the sensor.
  • an electrical conductor is integrated into the elastic layer ES.
  • the electrical conductor is advantageously designed as a flat conductor layer or as an individual conductor which is integrated in a meandering manner in the elastic layer ES.
  • This electrical conductor advantageously enables resistive measurements to determine interruptions in the electrical line and / or capacitance measurements, for example to determine an electrical coupling of the tactile sensor to an environment. This can be used to determine a distance to an accepting object and / or to determine, for example, a material in the vicinity of the sensor.
  • the recess on the gripping jaw advantageously has a first interface for making electrical contact with an associated second interface of the tactile sensor.
  • electrical signals can be transmitted from the sensor array to an evaluation unit.
  • bidirectional data and / or signal lines and / or an energy supply can advantageously be provided on the sensor.
  • the sensor is advantageously surrounded by a housing.
  • the sensor base is advantageously formed by the bottom of a pot-shaped sensor housing.
  • the housing advantageously has a mechanism for the uncomplicated removal and installation of the sensor in the gripper jaw.
  • the housing also advantageously has the aforementioned second electrical interface for making electrical contact with the sensor.
  • the taxels T n, m in the sensor array are advantageously arranged in an orthogonal pattern of a number of N rows and a number of M columns.
  • any other arrangements of the taxels T nm to form a sensor array are also encompassed by the inventive concept.
  • a surface of the elastic layer ES pointing into the interior of the sensor has an elevation EH n, m at its positions opposite the respective taxein T n, m, which protrudes onto the elastic layer ES applied external forces F ext locally concentrated on the respective taxel T n, m , the elevation EH n, m in its lateral cross section Q EHn, m not projecting beyond the lateral cross section of the assigned taxel T n, m .
  • All elevations EH n, m advantageously have an identical longitudinal section L EHn, m in the form of a square or a rectangle or a triangle or a square or a pentagon or a hexagon or a semicircle or a semi-ellipse.
  • an advantageous further development of the proposed gripper jaw is characterized in that a spacer AH n, m is arranged between a surface of the elastic layer ES pointing into the interior of the sensor and the respective taxis T n, m is, the external forces F ext applied to the layer ES concentrated locally on the respective taxel T n, m , the spacers AH n, m in their lateral cross-section Q AHn, m not in each case the lateral cross-section of the assigned taxel T n, m tower above.
  • the spacers AH n, m e advantageously have an identical longitudinal section L AHn, m in the form of a square or a rectangle or a triangle or a quadrilateral or a square Pentagon or a hexagon or a semicircle or a semi-ellipse.
  • Both the projections EH n, m and the spacer AH n, m increase the sensitivity and accuracy of the tactile sensor, since they ext the introduced force F concentrate the nearest Taxel on the / and so ensure that the force F ext not not -sensitive structures are supported / diverted.
  • the shape of the elevations EH n, m and the spacers AH n, m also influence a measured value characteristic (F ext to the generated measured value of the taxel T n, m ) of the tactile sensor.
  • the elastic layer ES is advantageously made so stiff that when an external force F ext is applied at any position on the surface of the elastic layer ES overlapping the sensor array, at least two taxels T n, m or advantageously the closest neighbor taxels T n assigned to the position , m or advantageously the next and next but one neighbor taxis T n, m assigned to the position or advantageously in the position assigned next and next but one and the next but one neighbor taxel T n, m are deformed.
  • the elastic layer ES is advantageously made as thin as possible, with different streaking of the elastic layer ES being achieved through different material choices.
  • the elastic layer ES thus acts as a low pass, ie it is designed to be so stiff that an applied force F ext is always distributed over several taxels T n, m .
  • the contact point of the acting force F ext can be calculated with subtaxel precision.
  • the positional focal points are not determined over all taxels T n, m , but rather a partitioning takes place, ie an exclusive division of taxels T n, m into exclusive groups.
  • each tax rate T n, m a is uniquely assigned to a group.
  • the elastic layer ES can be structured on the sensor surface, for example have a rubber coating, as a result of which the riding coefficient increases and objects can be gripped more reliably.
  • Another aspect of the present invention relates to a gripping device with one, two or more gripper jaws, as described above.
  • the gripping device is advantageously characterized in that the gripper jaws are each driven by means of at least one actuator and the actuators are controlled by a control unit, the control unit being designed to set a target movement of the gripper jaws taking into account measured values of the tactile sensor or sensors in to determine the respective gripper jaws, and to control the actuators to implement the target movement.
  • the gripper device is advantageously characterized in that there is an evaluation unit connected to the tactile sensor which, on the basis of measurement data generated by the taxel T n, m , provides a subtaxel-precise position POS Fext (t) of the force input F ext (t) on the sensor surface and the amount of force
  • the subtaxel-precise position POS Fext (t) is advantageously determined by corresponding weighting of the current measurement data of the taxels T n, m .
  • An advantageous development of the proposed gripping device is characterized in that the evaluation unit is connected to the electrical conductor in the elastic layer ES and the evaluation unit uses the electrical conductor to determine a capacitive coupling of the sensor to the surroundings of the tactile sensor.
  • An advantageous development of the proposed gripping device is characterized in that the evaluation unit is connected to the electrical conductor in the elastic layer ES and the evaluation unit uses the electrical conductor to determine wear on the elastic layer ES.
  • a voltage / current is applied to the electrical conductor, for example. If the elastic layer ES is damaged, for example a meandering electrical conductor is interrupted, which can easily be determined from a corresponding change in the voltage / current. If such a change is detected, a warning signal is advantageously generated and output by the evaluation unit, so that a user is prompted to replace the tactile sensor or only the elastic layer ES.
  • Corresponding signs of wear of the elastic layer ES can advantageously also be recognized by changes in the capacitive coupling.
  • An advantageous further development of the proposed gripping device is characterized in that the evaluation unit is set up on the basis of a determined subtaxel-precise position POS Fext (t) and an amount
  • Another aspect of the present invention relates to a robot, in particular a robot manipulator, which has a gripping device as described above.
  • FIG. 1a shows a highly schematic plan view of the gripping surface 102 or the sensor surface 105 of a gripper jaw 101 according to the invention
  • FIG. 1b shows a highly schematic cross-sectional illustration along a section line AA l through a gripper jaw 101 according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional illustration along the section line A-A 'through a gripper jaw 101 according to the invention.
  • FIG. 1a shows a highly schematic plan view of the gripping surface 102 or the sensor surface 105 of a gripper jaw 101 according to the invention. Both the sensor surface 105 and the gripping surface 102 are flat.
  • FIG. 1b shows a highly schematic cross-sectional illustration along a section line AA 'through a gripper jaw 101 according to the invention.
  • the tactile sensor 104 integrated in a recess of the gripper jaw 101 is shown with the sensor surface 105 protrudes beyond the gripping surface 102 in the z-direction by a height H.
  • the sensor 104 itself has a thickness D z in the z direction.
  • FIG. 2 likewise shows a schematic cross-sectional illustration along the section line AA 'through a gripper jaw 101 according to the invention for a gripping device.
  • the gripper jaw 101 has a gripping surface 102 and is characterized by the following features.
  • the gripper jaw 101 has on the gripping surface 102 has a recess in which a tactile sensor 104 is integrated replaceable with a sensor surface 105 and a sensor thickness D z in the z direction, wherein the z-direction in the integrated state of the sensor 104 perpendicular to the sensor surface 105 and is perpendicular to the gripping surface 102 and wherein the sensor surface 105 and the gripping surface 102 are arranged essentially parallel.
  • the sensor 104 integrated in the recess protrudes with the sensor surface 105 over the gripping surface 102 in the z-direction by a height H in the range from minimum D ES, unfavorable to maximum (zmax n, m -zmin n, m ): H e [D ES , bad , (zmax n, m - zrnin n, m )].
  • the tactile sensor 104 integrated in the recess is arranged and dimensioned on the gripper jaw 101 in such a way that the gripper jaw 101 simultaneously contacts the object with at least a partial area of the gripping surface 102 and a partial area of the sensor surface 105 when gripping and / or holding an object.
  • a surface of the elastic layer ES 108 pointing into the interior of the sensor 104 has an elevation EH n, m at its positions opposite the respective taxels T n, m , and the external forces F ext applied to the layer ES 108 locally on the respective taxel T n, m concentrated and therefore serve as force concentrators, the elevation EH n, m in its lateral cross-section Q EHn, m not projecting beyond the lateral cross-section of the assigned taxel T n, m .
  • all elevations EH n, m have an identical longitudinal section L EHn, m in the form of a triangle, the bases of which each bear against the inwardly facing surface of the elastic layer ES 108 and the tips of which bear against the taxis T n, m .

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Greiferbacke (101) für eine Greifvorrichtung mit einer Greiffläche (102), wobei die Greiferbacke (101) an der Greiffläche (102) eine Ausnehmung (103) aufweist, in die ein taktiler Sensor (104) mit einer Sensoroberfläche (105) und einer Sensordicke z in z-Richtung auswechselbar integriert ist; der taktile Sensor (104) aufweist: eine in der Ausnehmung (103) zuunterst angeordnete Sensorbasis (106), ein auf der Sensorbasis (106) angeordnetes Sensorarray (107) mit einer Vielzahl von taktil empfindlichen, flächig angeordneten Sensorelementen, sogenannten Taxeln Tn,m (108), wobei die Taxel Tn,m (108) zur Erfassung extern aufgebrachter Kräfte Fext entlang der z-Richtung in einem Intervall: [zrninn,m, zmaxn,m] elastisch reversibel deformierbar sind, und eine unmittelbar über dem Sensorarray (107) angeordnete und das Sensorarray (107) überlappende, als mechanischer Tiefpass wirkende elastische Schicht ES (108), die im unbelasteten Zustand eine Schichtdicke DEs,unbei aufweist, wobei die nach außen weisende Oberfläche der elastischen Schicht ES (108), zumindest einen Teilbereich der Sensoroberfläche (105) bildet; der in die Ausnehmung (103) integrierte Sensor (104) mit der Sensoroberfläche (105) die Greiffläche (102) in z-Richtung um eine Höhe H im Bereich von minimal DEs,unbei bis maximal (zmaxn,m - zminn,m) überragt.

Description

Greiferbacke mit taktilem Sensor sowie Greifvorrichtung mit einer oder mehreren solcher Greiferbacken Die Erfindung betrifft eine Greiferbacke mit einem taktilen Sensor, eine Greifervorrichtung mit einer oder mehreren ebensolchen Greifer backen sowie einen Roboter, insbesondere Robotermanipulator, mit zumindest einer ebensolchen Greiferbacke.
Roboter mit einem taktilen Sensor sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So geht aus der DE 10 2017 109487 A1 ein mehrschichtiger, taktiler Sensor hervor, der auf einer Verkleidung eines Roboterarms angeordnet ist und damit eine berührungssensitive „Haut“ des Roboterarms bildet. Die DE 102016206 980 B4 offenbart eine Handhabungsvorrichtung mit einem oder mehreren ortsauflösenden taktilen Sensoren. In der DE 102016 111 033 A1 ist ein kapazitiver Sensor für eine Greif- bzw. Spannvorrichtung offenbart. Die DE 102008 042260 B4 offenbart ein Verfahren zur flexiblen Handhabung von Objekten mit einem Handhabungsgerät mit einer taktilen Tastmatrix. Die EP 3517 888 A1 offenbart ein taktiles Sensorsystem für einen Objektgreifer. Die US 2018/0073942 A1 offenbart einen kapazitiven Kraft-/Momenten Sensor.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Greiferbacke, eine Greifervorrichtung mit einer ebensolchen Greiferbacke sowie einen Roboter mit einer Greiferbacke bereitzustellen, die eine verbesserte, benutzerfreundliche taktile Sensorik aufweisen. Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Greiferbacke für eine Greifvorrichtung mit einer Greiffläche, wobei die Greiferbacke an der Greiffläche eine Ausnehmung aufweist, in die ein taktiler Sensor mit einer Sensoroberfläche und einer Sensordicke Dz in z- Richtung auswechselbar integriert ist, wobei die z-Richtung im integrierten Zustand des Sensors senkrecht auf der Sensoroberfläche und senkrecht auf der Greiffläche steht und wobei die Sensoroberfläche und die Greiffläche im Wesentlichen parallel angeordnet sind, der taktile Sensor aufweist: eine in der Ausnehmung zuunterst angeordnete Sensorbasis, ein auf der Sensorbasis angeordnetes Sensorarray mit einer Vielzahl von taktil empfindlichen, flächig angeordneten Sensorelementen, sogenannten Taxein Tn,m, mit n = 1, 2, N, m = 1, 2. M, N > 1 und M > 1, wobei die Taxel Tn,m zur
Erfassung extern aufgebrachter Kräfte Fext entlang der z-Richtung in einem Intervall: [zminn m, zrnaxn m] elastisch reversibel deformierbar sind, mit: zmaxn,m: maximale Erstreckung des Taxels Tn,m in z-Richtung bei keiner Deformation, d.h. Fext = 0, und zminn,m: minimale Erstreckung des Taxels Tn,m in z- Richtung bei maximaler reversibler Deformation, d.h. Fext > 0, und eine unmittelbar über dem Sensorarray angeordnete und das Sensorarray überlappende, als mechanischer Tiefpass wirkende elastische Schicht ES, die im unbelasteten Zustand eine Schichtdicke DES ,unbel aufweist, wobei die nach außen weisende Oberfläche der elastischen Schicht ES, zumindest einen Teilbereich der Sensoroberfläche bildet, der in die Ausnehmung integrierte Sensor mit der Sensoroberfiäche die Greiffläche in z-Richtung um eine Höhe H im Bereich von minimal DES ,unbel bis maximal (zmaxn,m - zminn,m) überragt: d.h.:
H e [ DES ,unbel , (zmaxn,m - zminn,m)].
Vorteilhaft ist der in die Ausnehmung integrierte taktile Sensor an der Greiferbacke derart angeordnet und dimensioniert, dass die Greiferbacke beim Greifen und/oder Halten eines Objekts mit H = 0, das Objekt mit zumindest einem Teilbereich der Greiffläche und einem Teilbereich der Sensoroberfläche gleichzeitig kontaktiert.
Der taktile Sensor ist vorliegend mit einem Sensorarray ausgestattet, bei dem einwirkende Kräfte Fext jeweilige Taxel Tn,m deformieren, wobei die Deformation messtechnisch erfasst wird, und wobei gilt: je größer die Kraft desto größer die Deformation der Taxel. Derartige Sensoren sind grundsätzlich im Stand der Technik bekannt.
Die vorgeschlagene Greiferbacke ermöglicht vorteilhaft einen mechanisch unkomplizierten Austausch des gesamten taktilen Sensors der Greiferbacke. Die Ausnehmung an der Greiferfläche ist vorteilhaft mit einem entsprechenden, auf den Sensor bzw. das Sensorgehäuse abgestimmten Mechanismus ausgeführt, so dass ein unkomplizierter Austausch des aktiven Sensors möglich ist. Dieser Mechanismus kann ein Klick-Mechanismus oder Klemmmechanismus oder ein entsprechender Schnell- Schraubmechanismus etc. sein. Natürlich sind weitere Ausgestaltungen der Ausnehmung sowie des Gehäuses des Sensors, die eine positions-exakte Integration des Sensors in die Greiferbacke und eine unkomplizierte Austauschbarkeit des Sensors ermöglichen vom Erfindungsgedanken eingeschlossen. Weiterhin ermöglicht die vorgeschlagene Greiferbacke vorteilhaft einen unkomplizierten Austausch der elastischen Schicht ES, die einerseits als mechanischer Tiefpass wirkt und andererseits das Sensorarray schützt, d.h. insofern auch als Schutzschicht dient und dadurch die Lebensdauer des Sensorarrays bzw. der einzelnen Taxel erhöht. Vorteilhaft ist hierzu die elastische Schicht ES in einem Rahmen fixiert und der Rahmen austauschbar am Sensor bzw. am Sensorgehäuse befestigt, sodass die elastische Schicht ES samt Rahmen ausgetauscht wird. Natürlich sind andere mechanische Realisierungen ebenfalls vom Erfindungsgedanken eingeschlossen.
Weiterhin vorteilhaft ermöglicht die vorgeschlagene Greiferbacke eine deutliche Erhöhung der Lebensdauer des taktilen Sensors, dadurch dass durch die beschriebene Erhebung H der Sensoroberfläche über die Greiffläche, die Deformation der einzelnen Taxel Tn,m auf die jeweils maximal mögliche reversible Deformation zmaxn,m - zminn,m = Δzmaxreversibel der Taxel Tn,m beschränkt ist, wobei sofern die Höhe H durch ein Objekt zu Null wird: H = 0, dann das Greifen bzw. Halten eines Objekts durch die vorteilhaft starre Greiffläche des Greifers erfolgt. Als Konsequenz daraus ergibt sich, dass durch den taktilen Sensor nur einwirkende Kräfte Fext erfasst werden können, deren erfassbarer Maximalbetrag lFextl dann erreicht ist, wenn gilt H = 0.
Derjenige Teil des taktilen Sensors, der die Greiffläche überragt wird durch die elastische Schicht ES und die Taxel Tn,m gebildet.
Besonders vorteilhaft wird H aus folgendem Bereich gewählt: H e [( Δzmaxreversibel)*0,25, Δzmaxreversibel] oder H e [( Δzmaxreversibel)*0,5 , ( Δzmaxreversibel)*0.9] oder H ε [( Δzmaxreversibel) 0,5 , ( Δzmaxreversibel) 0,75],
Eine fortlaufende Weiterbildung der vorgeschlagene Greiferbacke zeichnet sich dadurch aus, dass die Greiferbacke eine Anzahl P der Ausnehmungen mit jeweils darin auswechselbar integrierten taktilen Sensoren aufweist. So ist es insbesondere möglich die Greiffläche mit mehreren taktilen Sensoren, wie vorstehend beschrieben, zu bestücken. Je nach Aufgabenstellung kann die Höhe H für alle diese taktieren Sensoren identisch oder unterschiedlich sein. Die Greiffläche ist vorteilhaft eben ausgeführt. In diesem Fall ist die Sensoroberfläche ebenfalls eben ausgeführt. Abhängig von den typischerweise zu greifenden Objekten ist die Greiferbacke vorteilhaft korrespondierend zur Objektgeometrie des Objekts ausgeführt. In diesem Fall ist die Sensoroberfiäche vorteilhaft ebenfalls der korrespondierenden Objektgeometrie des Objekts angepasst, sodass ich auch bei einer dreidimensional geformten Greiffläche eine Höhe H ergibt, mit der die Sensoroberfläche die umgebende Greiffläche überragt.
Die Greiferbacke besteht vorteilhaft aus einem Metall, einer Metalllegierung, einem Faserverbundwerkstoff, einem Keramikwerkstoff, einem Hartplastik, insbesondere Duroplast oder einer Kombination daraus. Die Starrheit des Greiferbackenmaterials richtet sich vorteilhaft nach der entsprechenden Aufgabenstellung und wird entsprechend gewählt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Greiferbacke zeichnet sich dadurch aus, dass der taktile Sensor einen resistiven und einen kapazitiven Sensorteil umfasst, wobei mit dem taktilen Sensor einerseits auf die Sensoroberfläche wirkende externe Kräfte Fext erfassbar sind und andererseits elektrische Kapazitäts-Messdaten erfassbar sind. Der taktile Sensor weist hierzu zumindest einen im Sensor verbauten elektrischen Leiter auf.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist in die elastische Schicht ES ein elektrischer Leiter integriert. Vorteilhaft ist der elektrische Leiter als flächige Leitungsschicht oder als Einzelleiter, der mäandrierend in der elastischen Schicht ES verteilt integriert ist, ausgeführt. Dieser elektrische Leiter ermöglicht vorteilhaft resistive Messungen zur Ermittlung von Unterbrechungen der elektrischen Leitung und/oder Kapazität Messungen, beispielsweise zu Ermittlung einer elektrischen Koppelung des taktilen Sensors mit einer Umgebung. Dies kann zur Ermittlung einer Distanz zu einem sich annehmenden Objekt und/oder zu Ermittlung beispielsweise eines Materials in der Umgebung des Sensors genutzt werden.
Vorteilhaft weist die Ausnehmung an der Greifbacke eine erste Schnittstelle zur elektrischen Kontaktierung mit einer zugeordneten zweiten Schnittstelle des taktilen Sensors auf. Im integrierten Zustand des Sensors können dadurch elektrische Signale von dem Sensorarray zu einer Auswerteeinheit übermittelt werden. Weiterhin können vorteilhaft bidirektionale Daten- und/oder Signalleitung und/oder eine Energieversorgung am Sensor bereitgestellt werden. Der Sensor ist vorteilhaft, abgesehen von der Sensoroberfläche, von einem Gehäuse umgeben. Vorteilhaft wird die Sensorbasis durch den Boden eines topfförmigen Sensor- Gehäuses gebildet. Das Gehäuse weist vorteilhaft einen Mechanismus zum unkomplizierten Aus- und Einbau des Sensors in die Greiferbacke auf. Weiterhin vorteilhaft weist das Gehäuse die vorstehend genannte zweite elektrische Schnittstelle zur elektrischen Kontaktierung des Sensors auf.
Die Taxel Tn,m in dem Sensorarray sind vorteilhaft in einem orthogonalen Muster aus einer Anzahl von N Zeilen und einer Anzahl von M Spalten angeordnet., Natürlich sind jedwede andere Anordnungen der Taxel Tn.m zu einem Sensor Array ebenfalls vom Erfindungsgedanken mit umfasst.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Greiferbacke zeichnet sich dadurch aus, dass eine in das Innere des Sensors weisende Oberfläche der elastischen Schicht ES an ihren den jeweiligen Taxein Tn,m gegenüberliegenden Positionen jeweils eine Erhebung EHn,m aufweist, die auf die elastische Schicht ES aufgebrachte externe Kräfte Fext lokal auf jeweilige Taxel Tn,m konzentriert, wobei die Erhebung EHn,m in ihrem lateralen Querschnitt QEHn,m den lateralen Querschnitt der zugeordneten Taxel Tn,m jeweils nicht überragen.
Diese Erhebungen EHn,m haben somit die Funktion bzw. Aufgabe einer Kraftleitung bzw. Kraftkonzentration auf die jeweiligen Taxel Tn,m
Vorteilhaft weisen alle Erhebungen EHn,m einen identischen Längsschnitt LEHn,m in Form eines Quadrats oder eines Rechtecks oder eines Dreiecks oder eines Vierecks oder eines Fünfecks oder eines Sechsecks oder eines Halbkreises oder einer Halbellipse auf.
Als Alternative zu den vorstehend genannten Erhebungen EHn,m; d.h. der einseitigen Strukturierung der elastischen Schicht ES, zeichnet sich eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Greiferbacke dadurch aus, dass zwischen einer in das Innere des Sensors weisende Oberfläche der elastischen Schicht ES und den jeweiligen Taxeln Tn,m jeweils ein Abstandshalter AHn,m angeordnet ist, der auf die Schicht ES aufgebrachte externe Kräfte Fext lokal auf das jeweilige Taxel Tn,m konzentriert, wobei die Abstandshalter AHn,m in ihrem lateralen Querschnitt QAHn,m den lateralen Querschnitt der zugeordneten Taxel Tn,m jeweils nicht überragen. Analog zu vorstehenden weisen die Abstandshalter AHn,m e vorteilhaft einen identischen Längsschnitt LAHn,m in Form eines Quadrats oder eines Rechtecks oder eines Dreiecks oder eines Vierecks oder eines Fünfecks oder eine Sechsecks oder eines Halbkreises oder einer Halbellipse auf.
Sowohl die Erhebungen EHn,m als auch die Abstandshalter AHn,m erhöhen die Sensitivität und Genauigkeit des taktilen Sensors, da sie die eingeleitete Kraft Fext auf das/die nächstliegenden Taxel konzentrieren und so sicherstellen, dass die Kraft Fext nicht über nicht-sensitive Strukturen abgestützt/abgeleitet wird. Dabei beeinflusst die Form der Erhebungen EHn,m als auch die Abstandshalter AHn,m auch eine Messwert-Kennlinie (Fext zu erzeugtem Messwert der Taxel Tn,m) des taktilen Sensors. Durch eine entsprechende Formgestaltung der Erhebungen EHn,m als auch die Abstandshalter AHn,m kann eine Optimierung der Messwertkennlinie auf eine bestimmte Aufgabenstellung, insbesondere eine Linearisierung der Messwert-Kennlinie umgesetzt werden.
Die elastische Schicht ES ist vorteilhaft derart steif ausgeführt, sodass bei Aufbringen einer externen Kraft Fext an einer beliebigen Position der Oberfläche der das Sensorarray überlappenden elastischen Schicht ES mindestens zwei Taxel Tn,m oder vorteilhaft die der Position zugeordneten nächsten Nachbar-Taxel Tn,m oder vorteilhaft die der Position zugeordneten nächsten und übernächsten Nachbar-Taxel Tn,m oder vorteilhaft in der Position zugeordneten nächsten und übernächsten und überübernächsten Nachbar-Taxel Tn,m deformiert werden. Vorteilhaft wird die elastische Schicht ES möglichst dünn ausgeführt, wobei unterschiedliche Streifigkeiten der elastischen Schicht ES durch unterschiedliche Materialwahl erreicht werden. Die elastische Schicht ES wirkt somit als Tiefpass, d.h. sie ist derart steif ausgelegt, dass eine aufgebrachte Kraft Fext sich stets auf mehrere Taxel Tn,m verteilt. Dadurch kann, mittels einer Berechnung des Schwerpunktes des aufgebrachten Drucks, subtaxelgenau genau der Kontaktpunkt der einwirkenden Kraft Fext errechnet werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Positionsschwerpunkte nicht über alle Taxel Tn,m bestimmt, sondern es erfolgt eine Partitionierung, d.h. eine exklusive Aufteilung der Taxel Tn,m in exklusive Gruppen. In diesem Fall ist jedes Taxe Tn,m ein eindeutig einer Gruppe zugeordnet. Statt einer expliziten Partitionierung der Taxel Tn,m ist auch eine Gewichtung der Zugehörigkeit zu vorgegebenen Gruppen möglich
Um eine erforderliche Greif- bzw. Haltekraft zum Greifen oder Halten eines Objekts reduzieren, kann die elastische Schicht ES auf der Sensoroberfläche strukturiert ausgeführt sein, beispielsweise eine Gummierung aufweisen, wodurch sich der Reitkoeffizient erhöht und Objekte sicherer gegriffen werden können. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung mit einer, zwei oder mehr Greiferbacken, wie sie vorstehend beschrieben sind.
Die Greifvorrichtung zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass die Greiferbacken jeweils mittels zumindest eines Aktors angetrieben sind und die Aktoren durch eine Steuereinheit gesteuert werden, wobei der Steuereinheit dazu ausgeführt ist, eine Soll-Bewegung der Greiferbacken unter Berücksichtigung von Messwerten des oder der taktilen Sensoren in den jeweiligen Greiferbacken zu ermitteln, und die Aktoren zur Umsetzung der Soll- Bewegung zu steuern.
Vorteilhaft ist die Greifervorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem taktilen Sensor verbundene Auswerteeinheit vorhanden ist, die auf Basis von durch die Taxel Tn,m erzeugten Messdaten eine subtaxelgenaue Position POSFext(t) des Krafteintrags Fext(t) auf der Sensoroberfläche und den Kraftbetrages |Fejct(t)l ermittelt. Das Ermitteln der subtaxelgenauen Position POSFext(t) erfolgt vorteilhaft durch entsprechende Gewichtung der aktuellen Messdaten der Taxel Tn,m.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Greifvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit mit dem elektrischen Leiter in der elastischen Schicht ES verbunden ist und die Auswerteeinheit den elektrischen Leiter zur Ermittlung einer kapazitiven Koppelung des Sensors mit einer Umgebung des taktilen Sensors nutzt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Greifvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit mit dem elektrischen Leiter in der elastischen Schicht ES verbunden ist und die Auswerteeinheit den elektrischen Leiter zur Ermittlung eines Verschleißes der elastischen Schicht ES nutzt. Hierzu wird beispielsweise an den elektrischen Leiter eine Spannung / ein Strom angelegt. Kommt es zu einer Beschädigung der elastischen Schicht ES so wird bspw, ein mäandrierender elektrischer Leiter unterbrochen, was sich leicht an einer entsprechenden Änderung der Spannung /des Stroms ermitteln lässt. Wird eine solche Änderung erfasst, wird vorteilhaft von der Auswerteeinheit ein Warnsignal erzeugt und ausgegeben, sodass ein Nutzer veranlasst wird den taktilen Sensor oder nur die elastische Schicht ES auszutauschen.
Entsprechende Abnutzungserscheinungen der elastischen Schicht ES können vorteilhaft auch durch Änderungen der kapazitiven Koppelung erkannt werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Greifvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, auf Basis einer ermittelten subtaxelgenauen Position POSFext(t) und eins Betrags |Fext(t)| eines Krafteintrags Fext(t) auf der Sensoroberfläche eine Orientierung eines bekannten, von den Greifbacken gehaltenen Objekts zu ermitteln und auszugeben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Roboter, insbesondere einen Robotermanipulator, der eine Greifvorrichtung wie vorstehend beschrieben aufweist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
Fig. 1a eine stark schematischere Aufsicht auf die Greiffläche 102 bzw. die Sensoroberfläche 105 einer erfindungsgemäßen Greiferbacke 101 ,
Fig. 1b eine stark schematisierte Querschnittsdarstellung entlang einer Schnittlinie A-Al durch eine erfindungsgemäße Greiferbacke 101,
Fig. 2 eine schematisierte Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' durch eine erfindungsgemäße Greiferbacke 101.
Fig. 1a zeigt eine stark schematisierte Aufsicht auf die Greiffläche 102 bzw. die Sensoroberfläche 105 einer erfindungsgemäßen Greiferbacke 101. Der Fig. 1a ist die längliche und im Vergleich zur Greiffläche 102 schmale Ausprägung der Sensoroberfläche 105 zu entnehmen. Sowohl die Sensoroberfläche 105 als auch die Greiffläche 102 sind dabei eben ausgeführt.
Fig. 1b zeigt eine stark schematisierte Querschnittsdarstellung entlang einer Schnittlinie A-A‘ durch eine erfindungsgemäße Greiferbacke 101. Dargestellt ist der in eine Ausnehmung der Greiferbacke 101 integrierte taktile Sensor 104. Zu entnehmen ist der Fig. 1a weiterhin, dass der in die Ausnehmung integrierte Sensor 104 mit der Sensoroberfläche 105 die Greiffläche 102 in z-Richtung um eine Höhe H überragt. Der Sensor 104 selbst weist in z-Richtung eine Dicke Dz auf. Fig. 2 zeigt ebenfalls eine schematisierte Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A‘ durch eine erfindungsgemäße Greiferbacke 101 für eine Greifvorrichiung. Die Greiferbacke 101 weist eine Greiffläche 102 auf und zeichnet sich durch folgende Merkmale aus.
Die Greiferbacke 101 weist an der Greiffläche 102 eine Ausnehmung auf, in die ein taktiler Sensor 104 mit einer Sensoroberfläche 105 und einer Sensordicke Dz in z- Richtung auswechselbar integriert ist, wobei die z-Richtung im integrierten Zustand des Sensors 104 senkrecht auf der Sensoroberfläche 105 und senkrecht auf der Greiffläche 102 steht und wobei die Sensoroberfläche 105 und die Greiffläche 102 im Wesentlichen parallel angeordnet sind.
Der taktile Sensor 104 weist auf: eine in der Ausnehmung zuunterst angeordnete Sensorbasis 106, die vorliegend durch den Boden eines Gehäuses des Sensors 104 gebildet wird, ein auf der Sensorbasis 106 angeordnetes Sensorarray mit einer Vielzahl von taktil empfindlichen, flächig angeordneten Sensorelementen, sogenannten Taxeln Tn,m 108, mit n = 1, 2. N, m = 1 , 2, ... , M, N > 1 und M > 1, wobei die Taxel Tn,m 108 zur
Erfassung extern aufgebrachter Kräfte Fext entlang der z-Richtung in einem Intervall; [zrninn,m, zmaxn,m] elastisch reversibel deformierbar sind, mit: zmaxn.m: maximale Erstreckung des Taxels Tn,m 108 in z-Richtung bei keiner Deformation, d.h. Fext = 0 und zrninn,m: minimale Erstreckung des Taxels Tn,m 108 in z-Richtung bei maximaler reversibler Deformation, d.h. Fext > 0, und eine unmittelbar über dem Sensorarray angeordnete und das Sensorarray überlappende, als mechanischer Tiefpass wirkende elastische Schicht ES 108, die im unbelasteten Zustand eine Schichtdicke DES ,unbel aufweist, wobei die nach außen weisende Oberfläche der elastischen Schicht ES 108, zumindest einen Teilbereich der Sensoroberfläche 105 bildet.
Der in die Ausnehmung integrierte Sensor 104 überragt mit der Sensoroberfläche 105 die Greiffläche 102 in z-Richtung um eine Höhe H im Bereich von minimal DES ,unbel bis maximal (zmaxn,m - zminn,m): H e [ DES ,unbel , (zmaxn,m - zrninn,m)]. Der in die Ausnehmung integrierte taktile Sensor 104 ist an der Greiferbacke 101 derart angeordnet und dimensioniert ist, dass die Greiferbacke 101 beim Greifen und/oder Halten eines Objekts, das Objekt mit zumindest einem Teilbereich der Greiffläche 102 und einem Teilbereich der Sensoroberfläche 105 gleichzeitig kontaktiert.
Eine in das Innere des Sensors 104 weisende Oberfläche der elastischen Schicht ES 108 weist an ihren den jeweiligen Taxeln Tn,m gegenüberliegenden Positionen jeweils eine Erhebung EHn,m auf, die auf die Schicht ES 108 aufgebrachte externe Kräfte Fext lokal auf jeweilige Taxel Tn,m konzentriert und daher als Kraft-Konzentratoren dienen, wobei die Erhebung EHn,m in ihrem lateralen Querschnitt QEHn,m den lateralen Querschnitt der zugeordneten Taxel Tn,m jeweils nicht überragen. Vorliegend weisen alle Erhebungen EHn,m einen identischen Längsschnitt LEHn,m in Form eines Dreiecks auf, dessen Basen jeweils an der nach innen weisenden Oberfläche der elastischen Schicht ES 108 anliegen und deren Spitzen jeweils an den Taxeln Tn,m anliegen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa einer weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird. Bezugszeichenliste 101 Greiferbacke
102 Greiffläche
104 taktiler Sensor
105 Sensoroberfläche
106 Sensorbasis 108 Sensorelemente, Taxel Tn,m

Claims

Patentansprüche
1. Greiferbacke (101) für eine Greifvorrichtung mit einer Greiffläche (102), wobei die Greiferbacke (101) an der Greiffläche (102) eine Ausnehmung aufweist, in die ein taktiler Sensor (104) mit einer Sensoroberfläche (105) und einer Sensordicke Dz in z-Richtung auswechselbar integriert ist, wobei die z- Richtung im integrierten Zustand des Sensors (104) senkrecht auf der Sensoroberfläche (105) und senkrecht auf der Greiffläche (102) steht und wobei die Sensoroberfläche (105) und die Greiffläche (102) im Wesentlichen parallel angeordnet sind, der taktile Sensor (104) aufweist:
Ϊ. eine in der Ausnehmung zuunterst angeordnete Sensorbasis (106), ii. ein auf der Sensorbasis (106) angeordnetes Sensorarray mit einer
Vielzahl von taktil empfindlichen, flächig angeordneten Sensorelementen, sogenannten Taxeln Tn,m (108), mit n = 1 , 2, ..., N, m = 1 , 2, ..., M, N > 1 und M > 1, wobei die Taxel Tn,m (108) zur Erfassung extern aufgebrachter Kräfte Fe* entlang der z-Richtung in einem Intervall: [zminam, zrnaxn,m] elastisch reversibel deformierbar sind, mit: zmaxn,m: maximale Erstreckung des Taxels Tn,m (108) in z-Richtung bei keiner Deformation, Fext = 0 zminn,m: minimale Erstreckung des Taxels Tn,m (108) in z-Richtung bei maximaler reversibler Deformation, Fext > 0, und iii. eine unmittelbar über dem Sensorarray angeordnete und das Sensorarray überlappende, als mechanischer Tiefpass wirkende elastische Schicht ES (108), die im unbelasteten Zustand eine Schichtdicke DES ,unbel aufweist, wobei die nach außen weisende Oberfläche der elastischen Schicht ES (108), zumindest einen Teilbereich der Sensoroberfläche (105) bildet, und der in die Ausnehmung integrierte Sensor (104) mit der Sensoroberfläche (105) die Greiffläche (102) in z-Richtung um eine Höhe H im Bereich von minimal DES ,unbel bis maximal (zmaxn,m - zminn,m) überragt:
(1) H e [ DES ,unbel , (zmaxn,m - zminn,m)].
2. Greiferbacke (101) nach Anspruch 1, bei der der in die Ausnehmung integrierte taktile Sensor (104) an der Greiferbacke (101) derart angeordnet und dimensioniert ist, dass die Greiferbacke (101) beim Greifen und/oder Halten eines Objekts und H = 0, das Objekt mit zumindest einem Teilbereich der Greiffläche (102) und einem Teilbereich der Sensoroberfläche (105) gleichzeitig kontaktiert.
3. Greiferbacke (101) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der der taktile Sensor (104) einen resistiven und einen kapazitiven Sensorteil umfasst, wobei mit dem Sensor (104) einerseits auf die Sensoroberfläche (105) wirkende externe Kräfte Fext erfassbar sind und andererseits elektrische Kapazitäts- Messdaten erfassbar sind.
4. Greiferbacke (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine in das Innere des Sensors (104) weisende Oberfläche der elastischen Schicht ES (108) an ihren den jeweiligen Taxeln Tn,m gegenüberliegenden Positionen jeweils eine Erhebung EHn,m aufweist, die auf die Schicht ES (108) aufgebrachte externe Kräfte Fext lokal auf jeweilige Taxel Tn,m konzentriert, wobei die Erhebung EHn,m in ihrem lateralen Querschnitt QEHn,m den lateralen Querschnitt der zugeordneten Taxel Tn,m jeweils nicht überragen.
5. Greiferbacke (101) nach Anspruch 4, bei der alle Erhebungen EHn,m einen identischen Längsschnitt LEHn,m in Form eines Quadrats oder eines Rechtecks oder eines Dreiecks oder eines Vierecks oder eines Fünfecks oder eines Sechsecks aufweisen.
6. Greiferbacke (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zwischen einer in das Innere des Sensors (104) weisende Oberfläche der elastischen Schicht ES (108) und den jeweiligen Taxeln Tn,m jeweils ein Abstandshalter AHn,m angeordnet ist, der auf die Schicht ES (108) aufgebrachte externe Kräfte Fext lokal auf das jeweilige Taxel Tn,m konzentriert, wobei die Abstandshaiter AHn,m in ihrem lateralen Querschnitt QAHn,m den lateralen Querschnitt der zugeordneten Taxel Tn,m jeweils nicht überragen.
7. Greiferbacke (101) nach Anspruch 6, bei der alle Abstandshalter AHn,m einen identischen Längsschnitt LAHn,m in Form eines Quadrats oder eines Rechtecks oder eines Dreiecks oder eines Vierecks oder eines Fünfecks oder eine Sechsecks aufweisen.
8. Greiferbacke (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die elastische Schicht ES (108) derart steif ausgeführt ist, sodass bei Aufbringen einer externen Kraft Fext an einer beliebigen Position der Oberfläche der das Sensorarray (107) überlappenden elastischen Schicht ES (108) mindestens zwei T axel Tn,m deformiert werden .
9. Greiferbacke (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die elastische Schicht ES (108) in einem Rahmen fixiert ist und der Rahmen austauschbar am Sensor (104) befestigt ist.
10. Greiferbacke (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der in die elastische Schicht ES (108) ein elektrischer Leiter mäandrierend integriert ist.
11. Greifvorrichtung mit einer, zwei oder mehr Greiferbacken (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Greiferbacken (101) jeweils mittels zumindest eines Aktors angetrieben sind und die Aktoren durch eine Steuereinheit gesteuert werden, wobei der Steuereinheit dazu ausgeführt ist, eine Soll-Bewegung der Greiferbacken unter Berücksichtigung von Messwerten des oder der taktilen Sensoren (104) zu ermitteln, und die Aktoren zur Umsetzung der Soll-Bewegung zu steuern.
12. Greifvorrichtung nach Anspruch 11 , bei der eine mit dem Sensor (104) verbundene Auswerteeinheit vorhanden ist, die auf Basis von durch die Taxel Tn,m erzeugten Messdaten eine subtaxelgenaue Position des Krafteintrags Fext(t) auf der Sensoroberfläche (105) und den Kraftbetrages |Fext(t)| ermittelt.
13. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, bei der die Auswerteeinheit mit dem elektrischen Leiter der elastischen Schicht ES (108) verbunden ist und Auswerteeinheit den elektrischen Leiter zur Ermittlung einer kapazitiven Koppelung des Sensors (104) mit einer Umgebung des Sensors (104) nutzt.
14. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der die Auswerteeinheit mit dem elektrischen Leiter der elastischen Schicht ES (108) verbunden ist und Auswerteeinheit (109) den elektrischen Leiter zur Ermittlung eines Verschleißes der elastischen Schicht ES (108) nutzt.
15. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei der die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, auf Basis einer ermittelten subtaxelgenauen Position POSFext(t) und eines Betrags |Fext(t)| eines Krafteintrags Fext(t) auf der Sensoroberfläche (105) eine Orientierung eines bekannten, von den Greifbacken gehaltenen Objekts zu ermitteln und auszugeben.
16. Roboter, insbesondere Robotermanipulator mit einer Greiferbacke (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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