NL2017887B1

NL2017887B1 - Robot-arm

Info

Publication number: NL2017887B1
Application number: NL2017887A
Authority: NL
Inventors: De Jong Ralf; Petrus Hendricus Verstegen Paulus; Christianus Maria Groenland Paulus
Original assignee: Focal Meditech B V
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2018-06-11
Also published as: EP3326762B1; EP3326762A1

Abstract

Robot-arm, omvattende een eerste paralellogram met 4 hoekpunten (A, B, C, D) en 4 zijden (AB, BC, CD, DA) welke hoekpunten scharnierpunten vormen; een tweede paralellogram met vier hoekpunten (E, F, G, H) en 4 zijden (EF, FG, GH, HE) welke scharnierpunten vormen; waarvan een eerste zijde (AB) van het eerste paralellogram een bedienbare inrichting omvat en een derde zijde (CD) van het eerste paralellogram verbonden is met een eerste zijde (EF) van het tweede paralellogram; zodanig dat de punten D en E samenvallen; waarbij de derde zijde (GH) van het tweede parallellogram verbonden is met een vaste wereld waarbij een kabel vanaf de vaste wereld naar de bedienbare inrichting wordt toegevoerd via roterende poelies en waarbij poelies om punten A en D dezelfde diameter hebben en poelies om punten F en G dezelfde diameter hebben.

Description

Octrooicentrum

Nederland

Θ 2017887 (21) Aanvraagnummer: 2017887 © Aanvraag ingediend: 29/11/2016

BI OCTROOI (51) Int. CL:

B25J 9/00 (2017.01)

(T) Aanvraag ingeschreven:	(73) Octrooihouder(s):
11/06/2018	FOCAL MEDITECH B.V. te Tilburg.
(43) Aanvraag gepubliceerd:
-	(72) Uitvinder(s):
	Ralf de Jong te Dongen-Vaart.
(Tt) Octrooi verleend:	Paulus Petrus Hendricus Verstegen te Uden.
11/06/2018	Paulus Christianus Maria Groenland
	te Berkel-Enschot.
(45) Octrooischrift uitgegeven:
15/06/2018
	(74) Gemachtigde:
	ir. H.Th. van den Heuvel c.s.
	te 's-Hertogenbosch.

(54) Robot-arm © Robot-arm, omvattende een eerste paralellogram met 4 hoekpunten (A, B, C, D) en 4 zijden (AB, BC, CD, DA) welke hoekpunten scharnierpunten vormen; een tweede paralellogram met vier hoekpunten (E, F, G, H) en 4 zijden (EF, FG, GH, HE) welke scharnierpunten vormen; waarvan een eerste zijde (AB) van het eerste paralellogram een bedienbare inrichting omvat en een derde zijde (CD) van het eerste paralellogram verbonden is met een eerste zijde (EF) van het tweede paralellogram; zodanig dat de punten D en E samenvallen; waarbij de derde zijde (GH) van het tweede parallellogram verbonden is met een vaste wereld waarbij een kabel vanaf de vaste wereld naar de bedienbare inrichting wordt toegevoerd via roterende poelies en waarbij poelies om punten Aen D dezelfde diameter hebben en poelies om punten F en G dezelfde diameter hebben.

NL BI 2017887

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.

Robot-arm

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een robot-arm, in het bijzonder een robot-arm voor het verplaatsen van een eind-effector ten opzichte van een vaste wereld, meer in het bijzonder een rolstoel of een speciaal ingerichte werkplek.

Men spreekt dan van bewegingshulpmiddelen voor mensen met functioneringsproblemen, en in het kader van deze uitvinding kan er gedacht worden aan hulpmiddelen voor het omgaan met producten en goederen of voor ondersteunen of vervangen van armfunctie, handfunctie, vingerfunctie of een combinatie van deze functies, hulpmiddelen voor grijpen of onderarmsteunen waardoor handen kunnen worden gebruikt. In de spreektaal schaart men deze hulpmiddelen onder de dynamische armondersteuningen.

Robot-armen zijn alom bekend en worden voor vele industriële toepassingen gebruikt. Ook voor het verplaatsen van eind-effectoren worden zij veelvuldig toegepast. Dergelijke eind-effectoren kunnen bijvoorbeeld een armschaal kan zijn bij armondersteuningen of een vork of lepel bij een eethulp.

Hierbij is het veelal een doel zowel de segmenten waaruit de robotarm bestaat, als de met de arm verbonden eind-effectoren onafhankelijk van elkaar te kunnen bedienen, bij verdere voorkeur zodanig dat het bedienen van de diverse onderdelen elkaar niet beïnvloedt.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel hiertoe een oplossing te voorzien en verschaft een robot-arm, omvattende:

Een eerste paralellogram met 4 hoekpunten (A, B, C, D) en 4 zijden (AB,

BC, CD, DA) welke hoekpunten alle scharnierpunten vormen; en een

Een tweede paralellogram met vier hoekpunten (E, F, G, H) en 4 zijden (EF, FG, GH, HE) welke hoekpunten alle scharnierpunten vormen; waarvan:

o een eerste zijde (AB) van het eerste paralellogram verbonden is met een via een kabel bedienbare inrichting; en o een derde zijde (CD) van het eerste paralellogram verbonden is met een eerste zijde (EF) van het tweede paralellogram; zodanig dat de paralellogrammen in hetzelfde vlak liggen en dat hun punten D en E samenvallen; en waarbij o de derde zijde (GH) van het tweede parallellogram verbonden is met een vaste wereld (/referentielichaam);

waarbij de kabel vanaf de vaste wereld (/referentielichaam) naar de bedienbare inrichting wordt toegevoerd via om de punten A, D, F, G roterende poelies; waarbij de poelies om de punten A en D dezelfde diameter hebben; en de poelies om de punten F en G dezelfde diameter hebben.

Voor de in de bovengenoemde beschrijving gehanteerde benaming van hoekpunten en zijden wordt ter verduidelijking verwezen naar figuur 1. De hoekpunten zijn met letters aangeduid die tegen de klok in opeenvolgend zijn en de zijden zijn naamgegeven met een combinatie van de letters van de hoekpunten die zij verbinden.

Een constructie volgens de uitvinding zoals hierboven beschreven biedt het voordeel dat beweging / vervorming van de respectievelijke paralellogrammen door rotatie van hun zijden om hun scharnierpunten en/of ten opzichte van elkaar geen verandering van de lengte van het pad van het koord teweeg brengen, en vice versa: dat het uitoefenen van een kracht op het koord teneinde de inrichting te bedienen de (onderlinge) oriëntatie van de paralellogrammen niet beïnvloedt.

De derde zijde (CD) van het eerste paralellogram is volgens de uitvinding star verbonden met de eerste zijde (EF) van het tweede paralellogram. In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, is de derde zijde (CD) van het eerste paralellogram in hoofdzaak haaks verbonden met een eerste zijde (EF) van het tweede paralellogram. Bij een dergelijke configuratie staan het verplaatsingsbereik van de beide paralellogrammen haaks op elkaar zodat ze tezamen een in hoofdzaak rechthoek kunnen beslaan. Iedere andere hoek is echter denkbaar.

In een volgende uitvoeringsvorm snijdt de kabel punt H. Bij deze uitvoering is het effect van het uitoefenen van een kracht op de kabel volledig geëlimineerd.

De vaste wereld hoeft niet noodzakelijkerwijs op het punt h gesitueerd te zijn. Daarom is het tevens denkbaar dat de kabel door punt H gevoerd wordt, samenvallend met een rotatie-as van het scharnierpunt. Bij voorkeur wordt de kabel daar via twee poelies, met rotatieassen die loodrecht op elkaar staan naar de met de rotatieas samenvallende oriëntatie, naartoe gevoerd.

De vaste wereld kan bijvoorbeeld een rolstoel zijn, of een speciaal ingerichte werkplek, en de bedienbare inrichting een armschaal of eind-effector bij armondersteuningen of een vork of lepel bij een eethulp.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren, waarin:

Figuur 1 een inrichting volgens de onderhavige uitvinding toont; en

Figuur 2 een detail van de inrichting volgens figuur 1 toont.

Figuur 1 toont een Robot-arm 1, omvattende een eerste paralellogram met 4 hoekpunten (A, B, C, D) en vier zijden (AB, BC, CD, DA) welke hoekpunten alle scharnierpunten vormen; en een tweede paralellogram met vier hoekpunten (E, F, G, H) en 4 zijden (EF, FG, GH, HE) welke hoekpunten alle scharnierpunten vormen, waarvan een eerste zijde (AB) van het eerste paralellogram verbonden is met een bedienbare inrichting 3; en een derde zijde (CD) van het eerste paralellogram verbonden is met een eerste zijde (EF) van het tweede paralellogram; zodanig dat de paralellogrammen in hetzelfde vlak liggen en dat hun punten D en E samenvallen; en waarbij de derde zijde (GH) van het tweede parallellogram met de vaste wereld (/referentielichaam) 3 is verbonden; waarbij de kabel 2 vanaf de vaste wereld 3 (/referentielichaam) naar de bedienbare inrichting wordt toegevoerd via om de punten A, D, F, G roterende poelies waarbij de poelies om de punten A en D dezelfde diameter hebben en de poelies om de punten F en G dezelfde diameter hebben. De derde zijde (CD) van het eerste paralellogram is in hoofdzaak haaks verbonden is met een eerste zijde (EF) van het tweede paralellogram. Het tweede paralellogram kan zich - zoals afgebeeld - verder uitstrekken dan de punten G en H, waarbij de zijden FG en EH zich respectievelijk uitstrekken tot de punten G’ en H’.

Figuur 2 toont een detail AA uit figuur 1, waarbij de kabel 2 door punt H gevoerd 5 wordt, samenvallend met een rotatie-as van het scharnierpunt H. De kabel wordt via twee poelies 5, 6, met rotatieassen die loodrecht op elkaar staan naar de met de rotatieas samenvallende oriëntatie gevoerd.

Naast de getoonde uitvoeringsvoorbeelden zijn er nog vele varianten denkbaar, die 10 alle onder de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding vallen, zoals vastgelegd in de navolgende conclusies.

Claims

Conclusies

1. Robot-arm, omvattende:

Een eerste paralellogram met 4 hoekpunten (A, B, C, D) en 4 zijden (AB, BC, CD, DA) welke hoekpunten alle scharnierpunten vormen; en een

Een tweede paralellogram met vier hoekpunten (E, F, G, H) en 4 zijden (EF, FG, GH, HE) welke hoekpunten alle scharnierpunten vormen; waarvan:

o een eerste zijde (AB) van het eerste paralellogram een via een kabel bedienbare inrichting omvat; en o een derde zijde (CD) van het eerste paralellogram verbonden is met een eerste zijde (EF) van het tweede paralellogram; zodanig dat de paralellogrammen in hetzelfde vlak liggen en dat hun punten D en E samenvallen; en waarbij o de derde zijde (GH) van het tweede parallellogram verbonden is met een vaste wereld (/referentielichaam) omvat;

waarbij de kabel vanaf de vaste wereld (/referentielichaam) naar de bedienbare inrichting wordt toegevoerd via om de punten A, D, F, G roterende poelies; waarbij de poelies om de punten A en D dezelfde diameter hebben; en de poelies om de punten F en G dezelfde diameter hebben.
2. Robot-arm volgens conclusie 1, waarbij de derde zijde (CD) van het eerste paralellogram in onder een vaste hoek verbonden is met een eerste zijde (EF) van het tweede paralellogram.
3. Robot-arm volgens conclusie 1, waarbij de derde zijde (CD) van het eerste paralellogram in hoofdzaak haaks verbonden is met een eerste zijde (EF) van het tweede paralellogram.
4. Robot-arm volgens conclusie 1,2 of 3, waarbij:

De kabel punt H snijdt.
5. Robot-arm volgens conclusie 4 waarbij de kabel door punt H gevoerd wordt, samenvallend met een rotatie-as van het scharnierpunt.
6. Robot-arm volgens conclusie 4, waarbij de kabel via twee poelies, met

5 rotatieassen die loodrecht op elkaar staan naar de met de rotatieas samenvallende oriëntatie gevoerd wordt.
7. Robot-arm volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de vaste wereld een rolstoel is.
8. Robot-arm volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de bedienbare inrichting een armschaal of een eind-effector is, zoals een vork of lepel.

1/2

O o

2/2