ES2963041T3 - Detección de una colisión de un aparato de manipulación con un obstáculo - Google Patents

Abstract

En un aparato para detectar una colisión de un dispositivo de manipulación con un obstáculo, que comprende al menos una cámara llena de gas, que está rodeada por una funda flexible que es deformable por colisión con un obstáculo y tiene una estructura de soporte flexible, en donde la estructura de soporte forma un elemento amortiguador que, junto con la funda, amortigua mecánicamente las fuerzas que actúan en caso de colisión, y que comprende además un sensor de presión para medir la presión del gas dentro de la cámara, pudiendo montarse el aparato en el dispositivo de manipulación de manera que cubra al menos una primera y una segunda región del dispositivo de manipulación, la funda y la estructura de soporte están formadas en una sola pieza entre sí y proporcionan diferentes grados de amortiguación entre sí en la primera y la segunda región. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Detección de una colisión de un aparato de manipulación con un obstáculo

La invención se refiere a un dispositivo para detectar una colisión de un aparato de manipulación con un obstáculo, que comprende por lo menos una cámara llena de gas que está rodeada por una envoltura flexible deformable por la colisión con un obstáculo y que presenta una estructura de soporte flexible, configurando la estructura de soporte un elemento de amortiguación que, junto con la envoltura, amortigua mecánicamente las fuerzas que actúan en caso de colisión, y que además comprende un sensor de presión para medir la presión del gas en el interior de la cámara, configurando la cámara, la envoltura, la estructura de soporte y el sensor de presión un cuerpo de sensor que presenta por lo menos una primera y una segunda zona que se pueden colocar en el aparato de manipulación de forma que cubren una primera o una segunda zona del aparato de manipulación.

Además, la invención se refiere a un procedimiento para producir un dispositivo de este tipo.

La invención se refiere además a un aparato de manipulación con un dispositivo de detección de colisión del tipo que se ha mencionado anteriormente, que cubre por lo menos una primera y una segunda zona del mismo, presentando el aparato de manipulación una desconexión de emergencia que se puede activar en función de las señales del sensor de presión.

Un dispositivo del tipo mencionado al principio se describe, por ejemplo, en el documento WO 2016/000005 A1 y sirve como sensor de seguridad táctil para proteger a las personas y los obstáculos estacionarios o que se mueven de forma autónoma de los aparatos de manipulación estacionarios o que se mueven de forma autónoma, en particular robots industriales, tales como por ejemplo robots de fabricación, transporte, inspección o servicio y sus manipuladores. Para la detección de colisiones, el sensor de seguridad o una multitud de tales sensores de seguridad se colocan en el aparato de manipulación y/o en sus manipuladores. El sensor de seguridad descrito en el documento WO 2016/000005 A1 comprende, en esencia, una envoltura impermeable al aire que encierra una cámara llena de gas o aire y un sensor de presión barométrica situado en su interior. La forma de la envoltura se mantiene mediante una estructura de soporte flexible, formando la estructura de soporte y la envoltura conjuntamente el cuerpo del sensor. La estructura de soporte proporciona en este caso estabilidad dimensional y amortiguación mecánica de las fuerzas que actúan en caso de colisión. El contacto del sensor conduce a una deformación de la envoltura y, por lo tanto, a una compresión de la cámara junto con la estructura de soporte, lo que a su vez, conduce a un aumento medible de la presión en el interior de la envoltura. Un aumento de la presión por encima de un determinado valor umbral conduce a una detención del aparato de manipulación que se debe asegurar, en cuya superficie está fijado el sensor.

En el sensor de seguridad descrito en el documento WO 2016/000005 A1, cada sensor dispone de su propio dispositivo de aumento de presión con el que se puede ajustar y mantener una presión interna predefinida en la cámara del sensor. La sobrepresión en el interior de la cámara del sensor sirve para comprobar la estanqueidad de la envoltura. En caso de que la envoltura perdiera la estanqueidad debido a daños y, por lo tanto, el sensor de seguridad ya no pudiera funcionar debidamente, esto se indicaría mediante el escape de la sobrepresión y daría lugar a la correspondiente señal de emergencia del sensor de seguridad. Por lo demás, la propiedad de amortiguación de un sensor de seguridad se puede ajustar en cierta medida mediante el nivel de la presión interna, además de la elección del material de la estructura de soporte flexible.

Del documento EP 1810 795 A1 se desprende un elemento de protección con un contorno abombado en forma de colchón de aire.

Sin embargo, se ha encontrado que la estructura de soporte homogénea prevista en el estado de la técnica junto con una presión interna ajustable no garantiza siempre un ajuste suficiente de la propiedad de amortiguación en toda la zona del dispositivo. La presente invención tiene como objetivo, por lo tanto, adaptar mejor el comportamiento de respuesta del sensor a los requisitos de seguridad del proceso de trabajo que se va a asegurar o de la máquina que se va a asegurar y simplificar, al mismo tiempo, el proceso de producción del sensor.

Para resolver este objetivo, la invención consiste en un dispositivo del tipo que se ha mencionado al principio, en esencia en que la envoltura y la estructura de soporte están configuradas como una sola pieza una con otra y proporcionan en la primera y en la segunda zona del cuerpo de sensor un grado de amortiguación diferente entre sí. Por el hecho de que la envoltura y la estructura de soporte están configuradas como una sola pieza una con otra, la envoltura y la estructura de soporte se pueden configurar de una forma sencilla como un cuerpo unitario, pudiendo crearse formaciones espaciales novedosas particulares y adaptadas a los respectivos requisitos para la estructura de soporte. De acuerdo con la invención, la realización en una sola pieza se consigue por el hecho de que la envoltura y la estructura de soporte se producen mediante un procedimiento de fabricación generativa, en particular, capa por capa, tal como por ejemplo mediante sinterización selectiva por láser. Los procedimientos de fabricación generativa también se denominan procedimientos de impresión 3D y permiten la producción de estructuras de soporte con una alta complejidad geométrica.

La utilización de procedimientos de fabricación generativa permite configurar de forma sencilla la envoltura y la estructura de soporte de manera que se proporcione un grado de amortiguación diferente entre sí en la primera y en la segunda zona del cuerpo de sensor.

En particular, la construcción y la firmeza de la estructura de soporte se pueden seleccionar, en cada caso, localmente de forma que se consiga la amortiguación mecánica requerida en cada caso en cada sección de la superficie del aparato de manipulación. La amortiguación requerida se deriva de los requisitos de seguridad del proceso de trabajo que se va a asegurar o del aparato de manipulación que se va a asegurar, tal como, por ejemplo, la velocidad de desplazamiento y la fuerza de contacto máxima permitida.

Preferentemente, en este caso está previsto que la estructura de soporte y/o la envoltura esté modificada localmente de manera que se proporcione un grado de amortiguación diferente entre sí en la primera y en la segunda zona. La variación de acuerdo con la invención del grado de amortiguación se puede realizar mediante la variación local de la configuración de la envoltura o mediante la variación local de la configuración de la estructura de soporte, o se pueden variar localmente tanto la configuración de la envoltura como la configuración de la estructura de soporte.

La variación del grado de amortiguación del cuerpo de sensor compuesto por la estructura de soporte y la envoltura se puede realizar en este caso preferentemente dentro de una misma cámara de sensor. Como alternativa, puede estar previsto que estén previstas varias cámaras separadas unas de otras, es decir, varios cuerpos de sensor compuestos por estructura de soporte y envoltura, que proporcionan grados de amortiguación diferentes entre sí. En este caso, la configuración se efectúa ventajosamente de tal modo que el dispositivo comprende por lo menos una primera cámara llena de gas y una segunda cámara llena de gas, cuya envoltura y estructura de soporte están configuradas, en cada caso, como una sola pieza una con otra, proporcionando la envoltura y la estructura de soporte de la primera cámara un grado de amortiguación diferente de la envoltura y la estructura de soporte de la segunda cámara.

La estructura de soporte está construida preferentemente de manera que une entre sí zonas opuestas de la envoltura, en particular, la zona de la envoltura dispuesta en el lado superior del dispositivo y la zona de la envoltura dispuesta en el lado inferior del dispositivo. La estructura de soporte está configurada en este caso para atravesar la cámara. En este caso, el lado superior del dispositivo indica el lado vuelto hacia el aparato de manipulación que se va a asegurar y el lado inferior indica el lado del dispositivo opuesto al aparato de manipulación que se va a asegurar. Por lo demás, en lo sucesivo, "interior" se refiere a todas las partes en el interior de la envoltura impermeable a aire y "exterior", a todas las partes en el exterior de la envoltura impermeable a aire.

Preferentemente, la estructura de soporte presenta una pluralidad de elementos de soporte. Por ejemplo, los elementos de soporte pueden configurar una retícula espacial en el interior de la cámara, que preferentemente está configurada a partir de cubos, tetraedros u octaedros truncados o está configurada como una retícula en forma de panal.

Como alternativa o adicionalmente, los elementos de soporte pueden estar formados por nervios y/o varillas que atraviesan la cámara.

Por lo demás, es posible una configuración en la que la estructura de soporte comprende una estructura de árbol que se ramifica desde el lado inferior hacia el lado superior del dispositivo. La estructura de árbol comprende en este caso, por ejemplo, varillas gruesas que se ramifican hacia el lado superior del cuerpo de sensor y se hacen más finas. Esto posibilita una configuración en la que la proporción de la cavidad que deja libre la estructura de soporte es relativamente grande en la zona del lado inferior del dispositivo, con lo que se consigue un ahorro de peso, mientras que en la zona del lado superior se consigue un efecto de soporte bien distribuido gracias a las varillas más finas que se ramifican.

El ajuste del grado de amortiguación se logra de forma especialmente sencilla al seleccionar la cantidad de elementos de soporte por unidad de volumen de la cámara en la primera zona para que sea mayor que en la segunda zona. Cuanto mayor se haya seleccionado la cantidad de los elementos de soporte por unidad de volumen de la cámara, más rígida o firme será la estructura de soporte. Cuanto menor se haya seleccionado la cantidad de elementos de soporte por unidad de volumen de la cámara, más blanda o flexible será la estructura de soporte. Mediante aplicación de un procedimiento de fabricación generativa, la densidad espacial de los elementos de soporte se puede variar localmente de forma sencilla en el interior de una misma cámara, es decir, en el interior de un mismo cuerpo compuesto por envoltura y estructura de soporte.

Los elementos de soporte de la estructura de soporte pueden presentar preferentemente conexiones mutuas y/o con la envoltura redondeadas para garantizar una mejor estabilidad mecánica. En el caso de una conexión redondeada, los elementos de soporte individuales se unen entre sí a lo largo de un radio.

La variación local del grado de amortiguación también se puede realizar, como alternativa o adicionalmente, modificando las propiedades físicas del material de la estructura de soporte, en particular, variando la rigidez del material.

Preferentemente, en este caso está previsto que la estructura de soporte en la primera zona esté fabricada de un material más rígido que en la segunda zona.

La variación local del grado de amortiguación se puede lograr también, como alternativa o adicionalmente, modificando en correspondencia el espesor de la estructura de soporte. En particular, puede estar previsto que la estructura de soporte presente en la primera zona un mayor espesor que en la segunda. Por espesor se entiende en este caso la distancia entre el lado superior y el lado inferior del cuerpo de sensor compuesto por la estructura de soporte y la envoltura.

En una realización en la que la variación del grado de amortiguación se realiza mediante un cambio local de la envoltura, puede estar previsto que el espesor de la envoltura y/o la firmeza de la envoltura en el lado superior del dispositivo se seleccione para que sea mayor en la primera zona que en la segunda zona. En este caso, la estructura de soporte puede estar realizada con propiedades de amortiguación homogéneas o se puede conseguir una influencia local adicional sobre el grado de amortiguación mediante una modificación local complementaria de la estructura de soporte. En el último caso puede estar previsto que el grado de amortiguación de la envoltura en el lado superior del dispositivo se seleccione para que sea mayor en la primera zona que en la segunda zona y que el grado de amortiguación de la estructura de soporte se seleccione para que sea mayor en la segunda zona que en la primera zona.

En particular, una envoltura gruesa o firme, en ciertas circunstancias en combinación con una estructura de soporte blanda, conduce a una presión hacia el interior del cuerpo de sensor de gran superficie al entrar en contacto con un obstáculo. Por el contrario, una envoltura delgada o blanda, en ciertas circunstancias en combinación con una estructura de soporte firme, conduce a una presión hacia el interior más bien local del cuerpo de sensor.

Otra realización preferida prevé que el espesor de la envoltura y/o la firmeza de la envoltura en el lado superior del dispositivo se seleccionen para que sean menores en una zona del borde de la cámara que en una zona central de la cámara. La zona del borde puede ser en este caso una zona curva. El espesor de la envoltura y/o la firmeza de la envoltura se pueden seleccionar, a este respecto, para que en el lado superior del dispositivo en una zona curva de la envoltura sean menores que en una zona plana de la envoltura. De este modo se garantiza una sensibilidad elevada constante del sensor hasta la zona del borde o también en una zona curva del lado superior.

De acuerdo con otra forma de realización preferida, puede estar previsto que la estructura de soporte presente un refuerzo de material que está dispuesto en el lado superior del dispositivo en el lado interior en la envoltura, presentando el refuerzo de material preferentemente un patrón en forma de panal. Por ejemplo, la envoltura y la estructura de soporte se pueden realizar de tal manera que la estructura de soporte esté compuesta por unos pocos elementos de soporte, tal como por ejemplo nervios o varillas, y la envoltura se refuerce mediante una estructura en forma de panal. Esto posibilita una elevada proporción de cavidad, con lo que se consigue un ahorro de peso con una firmeza al mismo tiempo elevada.

Como en sí es sabido, preferentemente está previsto que cada cámara presente su propio dispositivo de aumento de presión, preferentemente una bomba, en particular de accionamiento piezoeléctrico o un soplante. El dispositivo de aumento de presión está dispuesto preferentemente para poder impulsar aire ambiente a la respectiva cámara. Preferentemente, el sensor de presión coopera con el dispositivo de aumento de presión a través de un circuito de control para establecer y mantener una presión de gas predefinida en la cámara.

Además, la invención prevé un aparato de manipulación en el que por lo menos un dispositivo de detección de colisión de acuerdo con la invención cubre por lo menos una primera y una segunda zona del aparato de manipulación, presentando el aparato de manipulación una desconexión de emergencia que se puede activar en función de las señales del sensor de presión.

El dispositivo de manipulación se puede configurar como un robot industrial, en particular, como un robot de fabricación, transporte, inspección o servicio.

La invención se explica con más detalle a continuación con referencia a ejemplos de realización representados esquemáticamente en el dibujo. En el mismo, la figura 1 muestra un dispositivo de detección de colisión de acuerdo con el estado de la técnica en un corte transversal, la figura 2, un dispositivo de detección de colisión de acuerdo con la invención, la figura 3, una vista detallada de una primera configuración de la estructura de soporte, la figura 4, una vista detallada de una segunda configuración de la estructura de soporte, la figura 5, una vista detallada de una tercera configuración de la estructura de soporte, la figura 6, una vista detallada de una cuarta configuración de la estructura de soporte, la figura 7, una vista detallada de una quinta configuración de la estructura de soporte, la figura 8, una vista detallada de una sexta configuración de la estructura de soporte, las figuras 9a y 9b, una vista detallada de una séptima y octava configuración de la estructura de soporte, la figura 10, una vista detallada de una novena configuración de la estructura de soporte, la figura 11, una vista detallada de una décima configuración de la estructura de soporte y la figura 12, una vista detallada de una undécima configuración de la estructura de soporte.

La figura 1 muestra un dispositivo de detección de colisión que está colocado en la superficie 1 de un aparato de manipulación. El dispositivo comprende varios cuerpos de sensor 2, que presentan en cada caso una cámara 4 llena de aire rodeada por una envoltura 3. La envoltura 3 está fijada a una carcasa de base de plástico 5 y forma con la misma un cierre impermeable a aire de la cámara 4. La carcasa de base 5 está sujeta a la superficie 1 del aparato de manipulación, por ejemplo, mediante una unión adhesiva, con intercalación de espaciadores 6. La exposición lograda por los espaciadores 6 crea entre el lado inferior del cuerpo de sensor 2 y la superficie 1 un canal 7 de entrada de aire y de paso de cables.

La presión existente en la cámara 4 se ajusta o mantiene con ayuda de un dispositivo de aumento de presión 8, que aspira aire ambiente del canal 7 y, a este respecto, crea una presión en el interior del cuerpo de sensor 2 que se puede ajustar mediante el aparato de control 9. El dispositivo de aumento de presión 8 está alojado en una entalladura de la carcasa de base 5. En la entalladura de la carcasa de base 5 también está alojado un sensor de presión 10 que mide la presión del aire existente en la cámara 4. El sensor de presión 10 situado en el interior preferentemente está fijado a una placa portadora 11 configurada como placa de circuitos impresos, que también puede llevar un sensor de presión de referencia 12 en el lado exterior. Con respecto al modo de funcionamiento del dispositivo de detección de colisión se hace referencia al documento WO 2016/000005 A1.

La configuración de acuerdo con la invención, que se representa esquemáticamente en la figura 2, funciona de forma análoga a la configuración de acuerdo con la figura 1, presentando, sin embargo, el cuerpo de sensor 2 una estructura de soporte 13 dispuesta en la cámara 4, que se indica en la figura 2 solamente mediante rayado cruzado. A diferencia de la figura 1, la envoltura 3 no está fijada a una carcasa de base, sino que rodea la cámara 4 en todo su perímetro. Además, la carcasa y la estructura de soporte 13 están configuradas juntas en una sola pieza, en particular, están fabricadas con ayuda de un procedimiento de fabricación generativa, capa por capa. La placa de circuitos impresos 11 junto con los sensores de presión 10 y dado el caso 12 puede estar construida de la misma manera que en la configuración de acuerdo con la figura 1. Lo mismo se aplica al dispositivo de aumento de presión, que no se representa en la figura 2 por motivos de claridad.

Las siguientes figuras muestran diferentes configuraciones de la estructura de soporte. La figura 3 muestra una estructura de soporte 13 que une la zona de envoltura 14 dispuesta en el lado superior del cuerpo de sensor con la zona de envoltura 15 dispuesta en el lado inferior del cuerpo de sensor. La figura 3 muestra solamente un recorte de la estructura de soporte 13, pero la estructura de soporte 13 también une entre sí las dos zonas laterales (no mostradas) de la envoltura 3. La envoltura 3 y la estructura de soporte 13 están compuestas por un material de plástico flexible, preferentemente del mismo material, y se han construido en una sola pieza con ayuda de un procedimiento de fabricación generativa, en particular, mediante sinterización selectiva por láser (SLS). En el presente caso, la estructura de soporte 13 está compuesta por una pluralidad de varillas que se cruzan entre sí en ángulo recto, uniendo un primer grupo de varillas paralelas 16 el lado superior con el lado inferior y teniendo su recorrido un segundo grupo de varillas paralelas 17 de un lado a otro lado, de modo que existe una retícula espacial cúbica.

La figura 4 muestra una estructura de soporte 13 que une la zona de envoltura 14 dispuesta en el lado superior del cuerpo de sensor con la zona de envoltura 15 dispuesta en el lado inferior del cuerpo de sensor y que está compuesta por varillas paralelas 18.

La figura 5 muestra una estructura de soporte 13 que une la zona de envoltura 14 dispuesta en el lado superior del cuerpo de sensor con la zona de envoltura 15 dispuesta en el lado inferior del cuerpo de sensor y que está compuesta por varillas paralelas 19.

La figura 6 muestra una estructura de soporte 13 que une la zona de envoltura 14 dispuesta en el lado superior del cuerpo de sensor con la zona de envoltura 15 dispuesta en el lado inferior del cuerpo de sensor y que está compuesta por una estructura de árbol que se ramifica desde el lado inferior hacia el lado superior, ramificándose una sección de tronco 20 en ramificaciones 21.

La figura 7 muestra una configuración en la que la estructura de soporte 13 está formada por unos nervios 22 y 23 dispuestos en forma de X, configurándose un radio en la zona de cruce 24 y en la zona de conexión 25 de los nervios 22 y 23 con la envoltura 3 o las zonas de envoltura 14 y 15.

En las configuraciones de acuerdo con las figuras 3 a 7, el grado de amortiguación proporcionado por la estructura de soporte se puede variar localmente, por ejemplo, variando la cantidad de los elementos de soporte (nervios, varillas, estructura de árbol) por unidad de volumen, de modo que se produzca una estructura más densa o menos densa. Sin embargo, la variación local del grado de amortiguación también se puede efectuar modificando el espesor (grosor) del material o la rigidez del material de los respectivos elementos de soporte.

Sin embargo, la variación local del grado de amortiguación también se puede realizar modificando el espesor medido entre el lado superior y el lado inferior, como se representa, por ejemplo, en la figura 8. La figura 8 muestra una zona de un aparato de manipulación cuya superficie 1 está cubierta por un cuerpo de sensor 2. La estructura de soporte 13 está realizada en una primera zona 26 más gruesa que en una segunda zona 27.

La figura 9 muestra una configuración en la que el espesor de la pared y/o la firmeza de la envoltura 3 varían. En particular, una envoltura 3 gruesa/firme, en ciertas circunstancias en combinación con una estructura de soporte 13 blanda, conduce a una presión hacia el interior de gran superficie del cuerpo de sensor en caso de contacto (figura 9a). Por el contrario, una envoltura 3 delgada/blanda, en ciertas circunstancias en combinación con una estructura de soporte firme 13, conduce a una presión hacia el interior más bien local del sensor (figura 9b).

Por lo demás, como se muestra en la figura 10, el espesor de la pared de la envoltura 3 en el centro 28 de la superficie del sensor puede estar seleccionado para ser mayor que en el borde 29 de la superficie del sensor.

En la realización de acuerdo con la figura 11, la estructura de soporte comprende una cantidad menor de elementos de soporte 30, tales como por ejemplo nervios o varillas, que unen la zona de envoltura 14 dispuesta en el lado superior del cuerpo de sensor con la zona de envoltura 15 dispuesta en el lado inferior del cuerpo de sensor, consiguiéndose un efecto de soporte adicional mediante una estructura de refuerzo 31 moldeada en la zona de envoltura 14 del lado superior, que configura un patrón de panal. Esto posibilita una elevada proporción de cavidad y, por lo tanto, un ahorro de peso, con una firmeza al mismo tiempo elevada.

Como se representa en la figura 12, el cuerpo de sensor 2 puede presentar una variación de espesor múltiple, comprendiendo la cámara 4 una zona central 32 y dos zonas laterales 33 que están unidas unas con otras por uniones a modo de tubo flexible. En este caso, únicamente la zona central 32 contiene el sensor de presión 10 junto con la electrónica.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para detectar una colisión de un aparato de manipulación con un obstáculo, que comprende por lo menos una cámara (4) llena de gas que está rodeada por una envoltura (3) flexible, deformable por la colisión con un obstáculo y que presenta una estructura de soporte (13) flexible, configurando la estructura de soporte (13) un elemento de amortiguación, que junto con la envoltura (3) amortigua mecánicamente las fuerzas que actúan en caso de una colisión, y que comprende además un sensor de presión (10) para medir la presión del gas en el interior de la cámara, configurando la cámara (4), la envoltura (3), la estructura de soporte (13) y el sensor de presión (10) un cuerpo de sensor que presenta por lo menos una primera y una segunda zona, que se pueden colocar en el aparato de manipulación de forma que cubren una primera o una segunda zona del aparato de manipulación, caracterizado por que la envoltura (3) y la estructura de soporte (13) están configuradas como una sola pieza una con otra y proporcionan un grado de amortiguación diferente entre sí en la primera y en la segunda zona del cuerpo de sensor, estando la envoltura (3) y la estructura de soporte (13) producidas mediante un procedimiento de fabricación generativa, en particular capa por capa, tal como por ejemplo mediante sinterización selectiva por láser.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que la estructura de soporte (13) y/o la envoltura (3) está modificada localmente de tal manera que en la primera y en la segunda zona se proporciona un grado de amortiguación diferente entre sí.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el dispositivo comprende por lo menos una primera cámara (4) llena de gas y una segunda cámara (4) llena de gas, cuya envoltura (3) y estructura de soporte (13) están configuradas en cada caso como una sola pieza una con otra, proporcionando la envoltura (3) y la estructura de soporte (13) de la primera cámara (4) un grado de amortiguación diferente al de la envoltura (3) y la estructura de soporte (13) de la segunda cámara (4).

4. Dispositivo según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado por que la estructura de soporte (13) une entre sí unas zonas opuestas de la envoltura (3), en particular, la zona de la envoltura (3) dispuesta en el lado superior del dispositivo y la zona de la envoltura (3) dispuesta en el lado inferior del dispositivo.

5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la estructura de soporte (13) presenta una pluralidad de elementos de soporte (30).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por que los elementos de soporte (30) configuran una retícula espacial que está construida preferentemente a partir de cubos, tetraedros u octaedros truncados o está configurada como una retícula en forma de panal.

7. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por que los elementos de soporte (3) están formados por nervios y/o varillas que atraviesan la cámara (4).

8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la estructura de soporte (13) comprende una estructura de árbol que se ramifica desde el lado inferior hacia el lado superior del dispositivo.

9. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por que la cantidad de los elementos de soporte (30) por unidad de volumen de la cámara (4) se selecciona para ser mayor en la primera zona que en la segunda zona.

10. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la estructura de soporte (13) está fabricada con un material más rígido en la primera zona que en la segunda zona.

11. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la estructura de soporte (13) presenta un espesor mayor en la primera zona que en la segunda zona.

12. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el espesor de la envoltura (3) y/o la firmeza de la envoltura (3) en el lado superior del dispositivo se seleccionan para ser mayores en la primera zona que en la segunda zona.

13. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que el grado de amortiguación de la envoltura (3) en el lado superior del dispositivo se selecciona para ser mayor en la primera zona que en la segunda zona y por que el grado de amortiguación de la estructura de soporte (13) se selecciona para ser mayor en la segunda zona que en la primera zona.

14. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que el espesor de la envoltura (3) y/o la firmeza de la envoltura (3) en el lado superior del dispositivo se seleccionan para ser menores en una zona de borde de la cámara (4) que en una zona central.

15. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que el espesor de la envoltura (3) y/o la firmeza de la envoltura (3) en el lado superior del dispositivo se seleccionan para ser menores en una zona curva de la envoltura (3) que en una zona plana de la envoltura (3).

16. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que la estructura de soporte (13) presenta un refuerzo de material que está dispuesto en el lado superior del dispositivo en el lado interior en la envoltura (3), presentando el refuerzo de material preferentemente un patrón en forma de panal.

17. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que cada cámara (4) presenta su propio dispositivo de aumento de presión (8), preferentemente una bomba, en particular de accionamiento piezoeléctrico o un soplante.

18. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por que el sensor de presión (10) coopera a través de un circuito de control con el dispositivo de aumento de presión (8) para establecer y mantener una presión de gas predefinida en la cámara (4).

19. Aparato de manipulación con un dispositivo de detección de colisión que cubre por lo menos una primera y una segunda zona del mismo, según una de las reivindicaciones 1 a 18, presentando el aparato de manipulación una desconexión de emergencia que se puede activar en función de las señales del sensor de presión (10).

20. Procedimiento de producción de un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado por que la envoltura (3) y la estructura de soporte (13) se configuran como una sola pieza una con otra con ayuda de un procedimiento de fabricación generativa, en particular capa por capa, tal como por ejemplo mediante sinterización selectiva por láser.