Klann-Mechanismus

Animation eines Roboters mit vier Beinen, die auf dem Klann-Koppelgetriebe basieren

Der Klann-Mechanismus bzw. das Klann-Koppelgetriebe ist ein Koppelgetriebe. Es wird z. B. für laufende Roboter verwendet und oft mit dem Jansen-Koppelgetriebe (Strandbeest) von Theo Jansen und dem Tschebyschow-Lambda-Mechanismus verglichen. Das Klann-Koppelgetriebe kann ebenso wie diese als eine angenäherte Geradführung angesehen und verwendet werden.

Konstruktionsvorschrift

Die Konstruktionsvorschrift ist im US-Patent 6,260,862[1] beschrieben. Dort finden sich auch Koordinaten für die Konstruktion eines Beins.

Konstruktionsbeispiel Bein[1]
PointXYBeschreibung
Fixpunkte
91,3661,366Erste Kipphebelarmachse
111,0090,574Zweite Kipphebelarmachse
151,5990,750Kurbelachse
voll ausgefahrene Boden-Schrittstellung
27X0,7410,750Ellbogengelenk
29x1,3310,750Kurbel
33x0,0000,000Fuß
35x0,2320,866Kniegelenk
37x0,8661,500Hüftgelenk
geerdete Gangposition
27Y1,2770,750Ellbogengelenk
29y1,8670,750Kurbel
33y1,0000,000Fuß
35y0,7680,866Kniegelenk
37y1,0001,732Hüftgelenk
  • Illustriertes Beispiel Bein

    Illustriertes Beispiel Bein

  • Bewegungspfade der einzelnen Punkte

    Bewegungspfade der einzelnen Punkte

  • Ein Bein in verschiedenen Stellungen

    Ein Bein in verschiedenen Stellungen

  • Benennung der Teile

    Benennung der Teile

  • Unterwasser laufender Roboter

    Unterwasser laufender Roboter

  • Kinetisches Kunstwerk – Mondo Spider[2][3]

    Kinetisches Kunstwerk – Mondo Spider[2][3]

Vergleich mit dem Jansen-Koppelgetriebe

Das Klann-Koppelgetriebe ist, anders als das Jansen-Koppelgetriebe, parametrierbar und dadurch flexibler anpassbar. Des Weiteren ist es robuster gegen Fertigungstoleranzen. So führen nicht optimale Längen zwar zu einem suboptimalen Schritt, aber weniger schnell zu einem Klemmen. Ein weiterer Vorteil des Klann-Koppelgetriebes ist, dass es mit weniger Beinen und Gelenken als das Jansen-Koppelgetriebe auskommt.[4]

Patente

  • U.S. Provisional Application Ser. No. 60/074,425, was filed on Feb. 11, 1998
  • Patent US6260862: Walking device. Angemeldet am 17. Juli 2001, Erfinder: Joseph Klann.‌
  • Patent US6364040: Walking device. Angemeldet am 2. April 2002, Erfinder: Joseph Klann.‌
  • Patent US6478314: Walking device. Angemeldet am 12. November 2002, Erfinder: Joseph Klann.‌

Weblinks

Commons: Klann linkages – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ↑ a b Patent US6260862: Walking device. Angemeldet am 17. Juli 2001, Erfinder: Joseph Klann.‌
  2. ↑ History | Mondo Spider. Abgerufen am 10. Dezember 2020.
  3. ↑ Frequently Asked Questions | Mondo Spider. Abgerufen am 10. Dezember 2020.
  4. ↑ Jansen Linkage - Klann Linkage Comparison (Memento vom 6. November 2014 im Internet Archive)

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Klann Mechanismus basierend auf Tabelle 1 aus dem Patent
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Klann Linkage. Patenzeichnung überzeichnet mit dem Bein und den Resultierenten Bewegungspfaden. Die Bewegungspfade sind nicht perfekt, weil die Beinproportionen aus dem Bild F2-enable1.gif rekonstruriert wurden (statt aus dem im Patentbeschriebenen Algorithmus).
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Mondo Spider - an eight legged vehicle
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MechaLobster, an underwater walking robot using Klann linkage legs and a moving bristle sensor.

  • Artificial active whiskers for guiding underwater autonomous walking robots (CLAWAR 2011)[1], Paris, France, 2011
F1-positions.gif
Klann linkage in 4 different positions throughout the cycle.
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Klann Linkage.
Die Bewegungspfade sind nicht perfekt, weil die Beinproportionen aus dem Bild File:F2-enable1.gif rekonstruriert wurden (statt aus dem im Patentbeschriebenen Algorithmus).