Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und AutomatisierungCare-O-bot 3 zeichnet sich durch eine standardisierte und modulare Hardware-Ausstattung aus. Die folgenden Komponenten können unabhängig voneinander angesteuert und mit Hilfe weniger Strom- und Buskabel leicht miteinander verbunden werden. Durch den Einsatz praxiserprobter Industriekomponenten wird dabei die zuverlässige und stabile Funktion des Roboters sowie die Unterstützung in Problemfällen gewährleistet.
Omnidirektionale Plattform
Der Roboter wird durch vier Räder angetrieben, wobei die Orientierung und Geschwindigkeit jedes Rades individuell eingestellt werden kann. Dieser omnidirektionale Antrieb ermöglicht komplexe Bewegungen selbst auf engstem Raum sowie eine einfache Steuerung der gesamten kinematischen Kette (Basis – Manipulator – Greifer). Die Plattform enthält darüber hinaus auch den Akku, 3 Laserscanner und einen PC für die Navigation. Die mobile Plattform kann unabhängig vom Rest des Roboters gesteuert werden.
Sensorkopf
Der Sensorkopf besteht aus einem hochauflösenden Stereokamerasystem und einem 3D-Sensor (z.B. Swiss ranger oder Kinect). Die Sensoren sind auf einer horizontalen Achse platziert und können dadurch nach vorne und nach hinten gedreht werden. Die Achse wiederum ist auf einem Manipulator mit 4 Freiheitsgraden (DOF) montiert, dem Torso, der die notwendige Flexibilität zur Positionierung der Kameras bereitstellt. Mit Hilfe des Torsos kann der Roboter auch Körpergesten ausführen, z.B. um dem Benutzer Feedback zu geben.
Arm
Care-O-bot 3 kann mit unterschiedlichen Leichtbauarmen ausgestattet werden. Aktuell existieren Plattformen mit dem Schunk Leichtbauarm 3 (LWA 3) und dem Kuka Leichtbauroboter (LBR), die jeweils 7 Freiheitsgrade zur Verfügung stellen. Die Arme werden über eine CAN-Schnittstelle angesteuert. Die maximale Nutzlast des LWA beträgt 5 kg, die des LBR 7 kg. Durch seine integrierten Sensoren ist der LBR besonders feinfühlig.
Greifer
Care-O-bot 3 ist mit der Schunk Dexterous Hand (SDH) ausgestattet. Diese verfügt über 7 Freiheitsgrade und integrierte taktile Sensoren. Jeder der drei Finger hat zwei Achsen, und zwei Finger können um eine vertikale Achse gedreht werden. Dadurch können verschiedene Griffe ausgeführt werden, z.B. parallele, zentrische und zylindrische. Die einzelnen Achsen und die taktilen Sensoren können durch CAN-Bus oder eine serielle Schnittstelle angesteuert bzw. ausgelesen werden. Die Gelenke ermöglichen Positions- und Geschwindigkeitsregelung und indem die Daten der taktilen Sensoren genutzt werden, lässt sich auch die Kraft regeln. Durch ein Schnellwechselsystem kann der Greifer leicht an den verschiedenen Armen angebracht werden.