5 Basis für die Entwicklung eines solchen Projekts ist die Kompetenz in diversen Technologien der Automatisierung. Eine wichtige Rolle für die Realisierung der ExoHand spielen die Mechatronik und generativen Fertigungstechnologien. Mechatronik: Verknüpfung zahlreicher Technologien Die Mechatronik, als Kernkompetenz von Festo, verbindet die klassischen Disziplinen Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik mit dem Ziel, die Funktionalität technischer Systeme zu verbessern und um neue Erkenntnisse in der Mensch-Technik-Kooperation zu erzielen. Dabei ermöglicht die eingesetzte Software die Funktionsintegration im System und damit die intelligente Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Maßgeschneidert: Passform durch generative Fertigung Die ExoHand ist in ihrer Form der individuellen Hand des Nutzers angepasst und im Selektiven Lasersinter-Verfahren (SLS) aus Polyamid gefertigt. Hierfür wird das Exoskelett nach einem 3D-Scan der Hand des Benutzers angefertigt. Pneumatik: präzise bewegen mit nahezu allen Freiheitsgraden Auf der Struktur des Exoskeletts sind acht pneumatische, doppelt wirkende Aktoren angebracht – DFK-10 Zylinder von Festo. Mit ihnen können alle Finger präzise geöffnet und geschlossen werden. Der Zeigefinger kann zudem nach links und rechts geschwenkt und der Daumen kann gemäß seiner Physiognomie in Richtung Handfläche gedreht werden. Exakte Wegerfassung und effiziente Druckluftnutzung Gleichzeitig erfassen lineare Potentiometer die Fingerstellung und die jeweils anliegende Kraft der Antriebe. Der entsprechende Druck in den jeweiligen Kammern wird mittels Piezoproportionalventilen geregelt. Drucksensoren auf der Ventilinsel dienen zur Druckregelung und erlauben einen Rückschluss auf die Kräfte, die der Zylinder ausübt. Positionsgenaue Steuerung mit CoDeSys Eine CoDeSys-konforme Steuerung erfasst und verarbeitet die Positions- und Kraftwerte. Sie regelt die entsprechenden Drücke in den Zylindern, um die korrekten Fingerstellungen und Krafteinflüsse zu erhalten. Dabei werden nichtlineare Regelalgorithmen verwendet. Impulsgeber seiner Kunden: kreative Lösungen für neue Märkte Festo liefert Komponenten und Know-how zugleich: Durch diese breite Technologie- und Forschungskompetenz befähigt Festo seine Kunden, Systeme und Roboter zu entwickeln, die in der MenschTechnik-Kooperation eine bedeutende Rolle darstellen können. Dabei geht es um die Frage, wie Mensch und Maschine angesichts der erweiterten Möglichkeiten aktueller Technologien effizienter interagieren und welchen Ansprüchen die Produktion in Zukunft gerecht werden muss. Hierfür entstehen Systeme und Umgebungen wie die ExoHand, die den menschlichen Handlungsspielraum bedarfsgerecht durch eine aktive Unterstützung erweitern. Festo kann dabei auf die Erkenntnisse zurückgreifen, die bereits mit dem Bionischen Handling-Assistenten in diesem Feld gemacht wurden. ExoHand: Verknüpfung verschiedenster Komponenten und Technologien Zylinder DFK-10 Doppelt wirkender Zylinder mit integriertem Befestigungsflansch und Anschluss Proportional-Wegeventil VPWP Mit externem Lageregler und Wegmesssystem für genaues pneumatisches Positionieren CoDeSys-Steuerung Kompakte Ventilinsel MPA-L mit integrierter CPX-CEC Steuerung und E/A-Modulen
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