DE102015206811B4 - Federmechanismus - Google Patents

Abstract

Federmechanismus, insbesondere für die Robotik, miteinem ersten Gleitelement (14), welches entlang einer ersten Führung (10) gleitend gelagert ist,einem zweiten Geleitelement (16), welches entlang einer zweiten Führung (12) gleitend gelagert ist undeinem das erste Gleitelement (14) und das zweite Gleitelement (16) verbindenden Verbindungselement (20),wobei mit dem ersten Gleitelement (14) eine weitere Mechanik verbindbar ist für die Aufnahme und Abgabe von Kräften in eine Richtung im Wesentlichen parallel zur ersten Führung (10) undwobei mit dem zweiten Gleitelement (16) eine Feder (18) mit einer Federkonstante k verbunden ist,dadurch gekennzeichnet, dassdas Verbindungselement (20) um einen Drehpunkt (28) drehbar gelagert ist, wobei der Drehpunkt (28) einen Abstand cvon der ersten Führung (10) aufweist und einen Abstand cvon der zweiten Führung (12) aufweist, so dass sich eine effektive Federkonstante kergibt zu, wobei der Drehpunkt (28) entlang des Verbindungselements (20) verschiebbar ist, so dass sich das Verhältnisändert und/oder wobei mindestens eine Führung (10, 12) entlang der Verbindungslinie der beiden Führungen (10, 12) in veränderbaren Positionen anordenbar ist, so dass sich der Abstand d der beiden Führungen ändert, wobei ebenso mindestens ein Abstand coder cveränderbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Federmechanismus, insbesondere für die Robotik, sowie einen Robotor mit einem solchen Federmechanismus.
• Für moderne Robotersysteme werden zunehmend variable Steifigkeiten eingesetzt, um die Robustheit zu erhöhen, z. B. gegen Stöße von außen. Zusätzlich kann Energie in den Federn zwischengespeichert werden, um dann gezielt wieder abgegeben zu werden. Dies erhöht die Performanz der Roboter sowie deren Energieeffizienz. Auch kleinere Motoren sind dadurch einsetzbar, da die höhere Geschwindigkeit am Abtrieb durch Umwandlung der potentiellen Federenergie in kinetische Energie erfolgt.
• Hierbei begegnet einem das fundamentale Problem, dass bei der Verwendung einer Feder mit einer linearen Kraft-Weg-Kennlinie, bei der insbesondere die charakterisierende Federkonstante k konstant ist, sich bei einer Vorspannung der Feder die Steifigkeit nicht ändert. Dies ist exemplarisch dargestellt in der 1, welche eine Kraft-Weg-Kennlinie für eine solche Feder zeigt. Sowohl für den schwach vorgespannten als auch für den stark vorgespannten Bereich weist die Feder eine identische Steigung und somit ebenfalls eine identische Steifigkeit auf.
• Abhilfe schafft hier die Verwendung von Federn, die eine nichtlineare Kraft-Weg-Kennlinie aufweisen und somit insbesondere die Federkonstante k, die das Federverhalten der verwendeten Feder charakterisiert, nicht konstant ist. Dies ist in 2 dargestellt. Hierdurch wird erreicht, dass unterschiedliche Vorspannungen eine sich verändernde Steifigkeit ergeben. Somit ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass durch die Verwendung einer Feder mit einer nichtlinearen Federkennlinie eine variable Steifigkeit erzielt werden kann.
• Es gibt viele verstellbare Mechanismen, bei denen durch eine nichtlineare Federkennlinie die Einstellung der Steifigkeit der Feder einfach durch Vorspannen vorgenommen werden kann. Dadurch wird jedoch in Kauf genommen, dass man beispielsweise die Gelenke eines Roboters mit einem nichtlinearen Federverhalten sehr komplex regeln muss. Wird nämlich die nichtlineare Feder vorgespannt, ändert sich zwar die Steifigkeit, jedoch auch innerhalb des neuen Arbeitsbereiches wird die Steifigkeit ein nichtlineares Verhalten vorweisen, welches durch die Regelung gerade wieder ausgeglichen werden muss. Dies führt zu einem erheblichen Aufwand in der Regelung des Roboters.
• Komplexe Federmechanismen mit in gewissen Grenzen einstellbarer Steifigkeit sind aus der DE 20 2011 050 877 U1 und der CN 101 628 416 A bekannt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Federmechanismus und einen Roboter bereitzustellen, mit dem auf einfache Weise die Steifigkeit geändert werden kann.
• Die Aufgabe wird gelöst durch einen Federmechanismus nach Anspruch 1 oder 2 und einen Roboter nach Anspruch 9.
• Der erfindungsgemäße Federmechanismus, welcher insbesondere geeignet ist für die Verwendung in der Robotik, weist ein erstes Gleitelement auf, welches entlang einer ersten Führung gleitend gelagert ist, sowie ein zweites Gleitelement, welches entlang einer zweiten Führung gleitend gelagert ist. Bei mindestens einem oder beiden Gleitelementen kann es sich um Gleitsteine handelt und mindestens eine Führung oder beide Führungen können ausgebildet sein als Schienen. Alternativ hierzu kann eines der Gleitelemente oder beide Gleitelemente ein Durchgangsloch aufweisen, durch welches die entsprechende Führung ausgebildet als Stange hindurchgeführt wird, entlang derer das Gleitelement gleitend gelagert ist.
• Erfindungsgemäß ist das erste Gleitelement mit dem zweiten Gleitelement durch ein Verbindungselement miteinander verbunden, so dass eine Bewegung des ersten Gleitelements zu einer Bewegung des zweiten Gleitelements führt. Dabei ist das erste Gleitelement mit einer weiteren Mechanik verbindbar, beispielsweise mit einem beweglichen Element eines Roboters für die Aufnahme und Abgabe von Kräften in Richtung im Wesentlichen parallel zu der ersten Führung. Somit besteht eine Kraftkopplung zwischen dem ersten Gleitelement und der weiteren Mechanik, wodurch es zu einer Kraftübertragung kommt.
• Mit dem zweiten Gleitelement ist erfindungsgemäß eine Feder mit einer Federkonstanten k verbunden. Kräfte, die auf das erste Gleitelement wirken, werden über das erste Gleitelement mit dem zweiten Gleitelement verbundenen Verbindungselement auf das zweite Gleitelement übertragen und wirken somit auf die Feder. Durch die besondere Ausgestaltung des Verbindungselements erfolgt hierbei eine veränderbare Übertragung, die zu einer veränderbaren Steifigkeit des Federmechanismus führt. Somit können Energien in der Feder zwischengespeichert werden und gleichzeitig die Robustheit gegenüber Stößen von außen erhöht werden.
• Vorzugsweise ist die erste Führung im Wesentlichen parallel zur zweiten Führung in einem Abstand d angeordnet. Besonders bevorzugt ist dabei die erste Führung parallel: d.h. exakt parallel, zur zweiten Führung in einem Abstand d angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, dass das erste Gleitelement entlang einer Richtung bewegbar ist, die im Wesentlichen parallel bzw. parallel zu der Bewegungsrichtung eines zweiten Gleitelements ist. Dabei ist insbesondere die parallele Ausrichtung der Führungen derart festgelegt, dass die erste Führung stets im Wesentlichen parallel bzw. parallel zur zweiten Führung angeordnet ist und durch das Wirken des Federmechanismus keine Änderung an der Parallelität der ersten Führung und der zweiten Führung erfolgt.
• Vorzugsweise weist die Feder eine lineare Kraft-Weg-Kennlinie auf und insbesondere ist die Federkonstante k der Feder konstant. Hierdurch wird es insbesondere ermöglicht, die Regelung des Federmechanismus besonders einfach auszugestalten, da insbesondere im Arbeitsbereich des Federmechanismus keine Nichtlinearitäten auftreten.
• Vorzugsweise ist die Feder stets parallel zu der zweiten Führung ausgerichtet. Die Richtung der Feder ist dabei die Richtung, in welche die Feder komprimiert oder gespannt werden kann. Dadurch, dass die Feder stets parallel zu der zweiten Führung ausgerichtet ist, kann eine optimale Kraftübertragung von dem zweiten Gleitelement, welches entlang der zweiten Führung gleitend gelagert ist, auf die Feder erfolgen, ohne dass Verluste auftreten.
• Vorzugsweise ist das Verbindungselement mit mindestens einem Gleitelement verschiebbar verbunden. Insbesondere falls die Führungen parallel zueinander angeordnet sind, ist klar ersichtlich, dass bei einem nicht gleichmäßigen Verschieben des ersten Gleitelements zum zweiten Gleitelement der Abstand zwischen dem ersten Gleitelement und dem zweiten Gleitelement sich verändert. Dieser sich verändernde Abstand wird vorzugsweise durch das Verbindungselement, welches das erste Gleitelement und das zweite Gleitelement verbindet, ausgeglichen. Dies wird dadurch erreicht, dass das Verbindungselement mit mindestens einem Gleitelement verschiebbar verbunden ist. Hierzu kann beispielsweise das Verbindungselement wiederum eine Führung aufweisen, wobei das mindestens eine Gleitelement ein weiteres Gleitelement aufweist, welches in die Führung des Verbindungselements eingreift und durch die Führung des Verbindungselements gleitend geführt wird.
• Erfindungsgemäß ist das Verbindungselement um einen Drehpunkt drehbar gelagert, wobei der Drehpunkt einen Abstand c₁ von der ersten Führung aufweist und einen Abstand c₂ von der zweiten Führung aufweist, so dass sich eine effektive Federkonstante k_eff , ergibt zu $k_{eff}=k{\left(\frac{c_2}{c_1}\right)}^2.$

  

  Dabei liegt der Drehpunkt insbesondere zwischen der ersten Führung und der zweiten Führung. Alternativ hierzu kann der Drehpunkt jedoch auch außerhalb dieses Bereichs angeordnet sein, hin zur Seite der ersten Führung oder hin zur Seite der zweiten Führung. In allen Fällen ergibt sich die effektive Federkonstante zu $k_{eff}=k{\left(\frac{c_2}{c_1}\right)}^2.$

  

  Somit wird durch das Verhältnis $\frac{c_2}{c_1}$

  

  die effektive Federkonstante bestimmt und eine von der ursprünglichen Federkonstante k der Feder abweichende Federkonstante k_eff kann durch die Wahl des Verhältnisses $\frac{c_2}{c_1}$

  

  erreicht werden. Somit kann die Steifigkeit des Federmechanismus eingestellt werden. Eine Kraft, die auf das erste Gleitelement wirkt, wird über das Verbindungselement derart auf das zweite Gleitelement und sodann auf die Feder übertragen, so dass auf das erste Gleitelement eine Federkraft wirkt, in der Größe F_eff = k_effx, wobei x die Auslenkung des ersten Gleitelements bezeichnet.
• Vorzugsweise ist der Drehpunkt entlang des Verbindungselements verschiebbar, so dass sich das Verhältnis $\frac{c_2}{c_1}$

  

  ändert. Besonders bevorzugt sind die erste Führung und die zweite Führung zueinander ortsfest angeordnet. Die Veränderung der Steifigkeit erfolgt in diesem Fall durch ein Verschieben des Drehpunkts entlang des Verbindungselements. Durch das Ändern des Verhältnisses $\frac{c_2}{c_1}$

  

  ändert sich die effektive Federkonstante, die der Federmechanismus der weiteren Mechanik zur Verfügung stellt.
• Vorzugsweise ist mindestens eine Führung entlang der Verbindungslinie der beiden Führungen in veränderbarer Position anordenbar, so dass sich der Abstand d der beiden Führungen ändert. Hierbei ändert sich ebenso mindestens ein Abstand c₁ oder c₂ . Durch das Ändern des Abstands c₁ oder c₂ kann sich ebenso das Verhältnis $\frac{c_2}{c_1}$

  

  ändern, wodurch die effektive Federkonstante durch eine veränderbare Position der mindestens einen Führung geändert werden kann. Hierdurch wird eine variable Steifigkeit erzielt. Sind beide Führungen in ihrer Position veränderbar, können durch die veränderten Positionen der beiden Führungen ebenso die Abstände c₁ und c₂ geändert werden, so dass sich wiederum die effektive Federkonstante und somit die Steifigkeit des Federmechanismus ändert. Sowohl für den Fall, dass lediglich eine Führung in ihrer Position veränderbar ist als auch für den Fall, dass beide Führungen in ihrer Position veränderbar sind, können die Abstände c₁ und c₂ gleichzeitig geändert werden. Sofern diese Änderung nicht proportional erfolgt, ändert sich hierdurch weiterhin das Verhältnis $\frac{c_2}{c_1}$

  

  und somit die Steifigkeit des Federmechanismus. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Verhältnis $\frac{c_2}{c_1}$

  

  auch geändert werden durch eine Kombination der veränderten Position mindestens einer der Führungen, wobei auch beide Führungen in ihrer Position veränderbar sein können, und einer Verschiebung des Drehpunkts entlang des Verbindungselements. Hierdurch wird ein Höchstmaß an Variabilität erreicht für das Ändern des Verhältnisses $\frac{c_2}{c_1},$

  

  wodurch die Steifigkeit des Federmechanismus an die jeweiligen Einsatzzwecke angepasst werden kann.
• Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Roboter mit einem Federmechanismus wie vorstehend beschrieben.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
• Es zeigen:
• 1 ein Kraft-Weg-Diagram für eine lineare Feder mit einer konstanten Federkonstante,
• 2 ein Kraft-Weg-Diagramm für eine nicht lineare Feder mit einer nichtkonstanten Federkonstante k,
• 3 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federmechanismus und
• 4 ein Kraft-Weg-Diagramm des erfindungsgemäßen Federmechanismus.
• 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Federmechanismus. Dieser weist eine erste Führung 10 und eine zweite Führung 12 auf. Dabei ist die erste Führung 10 parallel zur zweiten Führung 12. Entlang der ersten Führung 10 ist ein erstes Gleitelement 14 gleitend gelagert, so dass sich das erste Gleitelement 14 entlang der ersten Führung 10 bewegen kann. Mit dem ersten Gleitelement 14 ist eine weitere Mechanik (nicht dargestellt) verbunden, durch die eine Kraft F auf das erste Gleitelement 14 übertragen wird. Dabei ist die Kraft F parallel zur ersten Führung 10. Entlang der zweiten Führung 12 gleitend gelagert ist ein zweites Gleitelement 16. Das zweite Gleitelement 16 bewegt sich entlang der zweiten Führung 12. Da die Führungen 10, 12 parallel zueinander angeordnet sind und die Gleitelemente 14, 16 sich entlang der Führungen 10, 12 bewegen, ist ebenso die Bewegbarkeit des ersten Gleitelements 14 parallel zur Bewegbarkeit des zweiten Gleitelements 16.
• Mit dem zweiten Gleitelement 16 ist eine Feder 18 verbunden. Somit führt eine Bewegung des zweiten Gleitelements 16 zu einer Auslenkung bzw. Komprimierung der Feder 18. Die Feder 18 weist dabei eine Federkonstante k auf, die konstant ist. Dies führt zu einer linearen Kraft-Weg-Kennlinie der Feder 18. Durch die Verwendung einer solchen linearen Feder ist es insbesondere möglich, standarisierte Industriefedern zu verwenden.
• Das erste Gleitelement 14 ist mit dem zweiten Gleitelement 16 über ein Verbindungselement 20 verbunden. Hierzu weist das Verbindungselement 20 ein mit dem ersten Gleitelement 14 drehbar verbundene erste Verbindung 22 auf und ein mit dem zweiten Gleitelement 16 drehbar verbundene zweite Verbindung 24 auf. Ein Verbindungstück 26 des Verbindungselements 20 verbindet über die erste Verbindung 22 und die zweite Verbindung 24 das erste Gleitelement 14 mit dem zweiten Gleitelement 16 und ist dabei entweder in der ersten Verbindung 22, in der zweiten Verbindung 24 oder erfindungsgemäß in beiden Verbindungen 22, 24 gleitend gelagert. Dadurch, dass das Verbindungsstück 26 in mindestens einem der Verbindungen 22, 24 gleitend gelagert ist, kann eine Änderung des Abstands zwischen dem ersten Gleitelement 14 und dem zweiten Gleitelement 16 ausgeglichen werden.
• Das Verbindungselement 20 weist einen Drehpunkt 28 auf, um den das Verbindungselement drehbar gelagert ist. Dabei weist der Drehpunkt 28 einen Abstand c₁ von der ersten Führung 10 auf sowie einen Abstand c₂ von der zweiten Führung 12. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Drehpunkt 28 zwischen der ersten Führung und der zweiten Führung jeweils 10, 12. Andere hiervon abweichende Ausgestaltungen sind ebenfalls möglich.
• Eine wirkende Kraft F auf das erste Gleitelement 14 führt zu einer Bewegung x des ersten Gleitelements 14 entlang der ersten Führung 10. Durch diese Bewegung wird das Verbindungselement 20 um den Winkel α gedreht. Der Winkel α ist dabei definiert zu dem Verbindungsstück 26 und der Verbindungslinie der beiden Führungen 10, 12. Dies führt gleichzeitig zu einer Bewegung des zweiten Gleitelements 16 entlang der zweiten Führung 12 über die Strecke y. Da mit dem zweiten Gleitelement 16 eine Feder 18 verbunden ist, wird die Feder 18 ausgelenkt. Aus rein geometrischer Betrachtung ergibt sich, dass y= c₂tan(α) und x = c₁ tan(α). Für den Winkel α folgt hieraus, dass $$\alpha =\text{arctan}\left(\frac{x}{c_1}\right)$$

  
• Die potentielle Energie V einer Feder, welche um den Betrag y ausgelenkt wird, ergibt sich allgemein zu $$V=\frac{1}{2}k{y}^2.$$

  

  Setzt man nun die vorstehend genannten geometrischen Beziehungen ein, ergibt sich die potentielle Energie zu $$\begin{array}{c}V=\frac{1}{2}k{\left(c_2\text{ tan}\left(\alpha \right)\right)}^2\\ =\frac{1}{2}k{\left(c_2\text{ tan arctan}\left(\frac{x}{c_1}\right)\right)}^2=\frac{1}{2}k{\left(c_2\frac{x}{c_1}\right)}^2=\frac{1}{2}k{\left(\frac{c_2}{c_1}\right)}^2{x}^2.\end{array}$$

  
• Die Kraft F ergibt sich somit zu $$F=\frac{\partial V}{\partial x}=k{\left(\frac{c_2}{c_1}\right)}^{2}x,$$

  

  woraus sich die effektive Federkonstante k_eff ergibt zu $$k_{eff}=k{\left(\frac{c_2}{c_1}\right)}^2.$$

  
• Die wirkende Kraft F wirkt somit über den erfindungsgemäßen Federmechanismus auf eine Feder, welche die effektive Federkonstante k_eff aufweist.
• Die effektive Federkonstante k_eff und somit auch die Steifigkeit des Federmechanismus kann eingestellt werden durch das Verhältnis der Abstände c₁ zu c₂ . Dies erfolgt in der dargestellten Ausführungsform durch ein Verschieben der zweiten Führung 12 entlang der Pfeile 30. Dabei bleibt die zweite Führung 12 stets parallel zur ersten Führung 10. Da der Drehpunkt 28 im dargestellten Ausführungsbeispiel ortsfest gewählt ist, ändert sich durch eine Verschiebung der zweiten Führung 12 entlang der Pfeile 30 lediglich der Abstand c₂ . c₁ bleibt hierbei konstant. Somit ändert sich das Verhältnis $\frac{c_2}{c_1}$

  

  und entsprechend kann die effektive Federkonstante k_eff gewählt werden. Somit kann über eine Verschiebung der zweiten Führung 12 entlang der Pfeile 30 die Steifigkeit des Federmechanismus eingestellt werden.
• Alternativ hierzu oder zusätzlich ist es möglich das Verhältnis $\frac{c_2}{c_1}$

  

  zu ändern durch ein Verschieben des Drehpunkts 28 entlang dem Verbindungselement 20 bzw. entlang der Verbindungslinie der ersten Führung 10 mit der zweiten Führung 12. Ist hierbei beispielsweise die zweite Führung 12 ebenfalls ortsfest angeordnet, wird durch eine Verschiebung des Drehpunkts 28 sowohl c₁ als auch c₂ geändert, wodurch sich auch das Verhältnis c₂ durch c₁ ändert. 4 zeigt dabei qualitativ die Kraft-Weg-Kennlinie für verschiedene Einstellungen des Verhältnisses $\frac{c_2}{c_1}$

  

  bzw. für verschiedene Steifigkeiten des Federmechanismus. Hierbei bleibt die Relation zwischen der Kraft und dem Weg immer linear und kann verstellt werden, um beispielsweise die Resonanzfrequenz der mit dem ersten Gleitelement 14 verbundenen Mechanik einzustellen. Dabei ist kein Mechanismus mehr erforderlich, der ein nichtlineares Federverhalten erzeugt. Die Regelung mit einem solchen Federmechanismus wird somit deutlich vereinfacht. Darüber hinaus ist kein mechanischer Eingriff an der Feder selbst erforderlich, um die Steifigkeit zu ändern.

Claims (9)

1. Federmechanismus, insbesondere für die Robotik, mit einem ersten Gleitelement (14), welches entlang einer ersten Führung (10) gleitend gelagert ist, einem zweiten Geleitelement (16), welches entlang einer zweiten Führung (12) gleitend gelagert ist und einem das erste Gleitelement (14) und das zweite Gleitelement (16) verbindenden Verbindungselement (20), wobei mit dem ersten Gleitelement (14) eine weitere Mechanik verbindbar ist für die Aufnahme und Abgabe von Kräften in eine Richtung im Wesentlichen parallel zur ersten Führung (10) und wobei mit dem zweiten Gleitelement (16) eine Feder (18) mit einer Federkonstante k verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (20) um einen Drehpunkt (28) drehbar gelagert ist, wobei der Drehpunkt (28) einen Abstand c₁ von der ersten Führung (10) aufweist und einen Abstand c₂ von der zweiten Führung (12) aufweist, so dass sich eine effektive Federkonstante k_eff ergibt zu $k_{eff}=k{\left(\frac{c_2}{c_1}\right)}^2.$

   

   , wobei der Drehpunkt (28) entlang des Verbindungselements (20) verschiebbar ist, so dass sich das Verhältnis $\frac{c_2}{c_1}$

   

   ändert und/oder wobei mindestens eine Führung (10, 12) entlang der Verbindungslinie der beiden Führungen (10, 12) in veränderbaren Positionen anordenbar ist, so dass sich der Abstand d der beiden Führungen ändert, wobei ebenso mindestens ein Abstand c₁ oder c₂ veränderbar ist.
2. Federmechanismus, insbesondere für die Robotik, mit einem ersten Gleitelement (14), welches entlang einer ersten Führung (10) gleitend gelagert ist, einem zweiten Geleitelement (16), welches entlang einer zweiten Führung (12) gleitend gelagert ist und inem das erste Gleitelement (14) und das zweite Gleitelement (16) verbindenden Verbindungselement (40), wobei mit dem ersten Gleitelement (14) eine weitere Mechanik verbindbar ist für die Aufnahme und Abgabe von Kräften in eine Richtung im Wesentlichen parallel zur ersten Führung (10) und wobei mit dem zweiten Gleitelement (16) eine Feder (18) mit einer Federkonstante k verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (20) um einen Drehpunkt (28) drehbar gelagert ist, wobei der Drehpunkt (28) zwischen der ersten Führung (10) und der zweiten Führung (12) angeordnet ist und einen Abstand c₁ von der ersten Führung (10) aufweist und einen Abstand c₂ von der zweiten Führung (12) aufweist, so dass sich eine effektive Federkonstante k_eff ergibt zu $k_{eff}=k{\left(\frac{c_2}{c_1}\right)}^2.$

   
3. Federmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt (28) entlang des Verbindungselements (20) verschiebbar ist, so dass sich das Verhältnis $\frac{c_2}{c_1}$

   

   ändert.
4. Federmechanismus nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Führung (10, 12) entlang der Verbindungslinie der beiden Führungen (10, 12) in veränderbaren Positionen anordenbar ist, so dass sich der Abstand d der beiden Führungen (10, 12) ändert, wobei ebenso mindestens ein Abstand c₁ oder c₂ veränderbar ist.
5. Federmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Führung (10) im Wesentlichen parallel zur zweiten Führung (12) in einem Abstand d angeordnet ist.
6. Federmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (18) eine lineare Kraft-Weg-Kennlinie aufweist und insbesondere die Federkonstante k konstant ist.
7. Federmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (18) stets parallel zu der zweiten Führung (12) ausgerichtet ist.
8. Federmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (20) mit mindestens einem Gleitelement (14, 16) verschiebbar verbunden ist.
9. Roboter mit einem Federmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

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