DE69500967T2

DE69500967T2 - Handhabungsgerät mit paralleler Struktur zum Versetzen und Orientieren eines Gegenstandes in einem zylindrischen Arbeitsraum

Info

Publication number: DE69500967T2
Application number: DE69500967T
Authority: DE
Inventors: Claude Reboulet
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2015-02-18
Also published as: DE69500967D1; EP0668130A1; EP0668130B1; FR2716400A1; FR2716400B1; US5539291A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Manipulatorvorrichtung mit Parallelstruktur zum Verschieben und Ausrichten eines Gegenstandes in einem festgelegten Arbeitsraum mit einem Sockel, einem beweglichen Element, das den genannten Gegenstand darstellt oder an dem der genannte Gegenstand angebracht ist, und drei motorisierten Antriebsmechanismen, die jeweils zwischen dem Sockel und dem beweglichen Element angeordnet sind.
Beispielsweise kann eine von der Erfindung betroffene Manipulatorvorrichtung zum Manipulieren von Informationsträgern wie z.B. magnetischen Bandkassetten, analogen oder digitalen Platten usw. in einer auf EDV-Basis betriebenen Bibliothek benutzt werden, die eine zylindrische Wand (rotationszylindrisch oder nicht) aufweist, die mit Lagerungszellen für die erwähnten Kassetten versehen ist.
Die besondere Gestaltung des Raumes, in dem sich die Manipulatorvorrichtung bewegen soll, erlaubt die Planung einer spezifischen Struktur, die in der Lage ist, einen Gegenstand unter Aufrechterhaltung einer radialen Orientierung zu verschieben, und wesentlich einfacher als die Struktur bekannter Manipulatorvorrichtungen (beispielsweise nach dem Dokument FR-A-2 670 424) ist, welche eingerichtet waren, um einen Gegenstand parallel zu ihm selbst zu bewegen.
Eine Manipulatorvorrichtung der vorher genannten Art ist des halb entsprechend der Ausführung gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß
- der erste und der zweite Antriebsmechanismus jeweils enthalten:
ein Antriebsmittel, das in einer im wesentlichen senk recht zur festgelegten Achse verlaufenden Querebene auf einer Kreisbahn beweglich ist, die in bezug auf eine im wesentlichen parallel zur festgelegten Achse verlaufende Achse zentriert ist,
eine zwischen dem Antriebsmittel und dem beweglichen Element angeordnete und mit diesen an ihren beiden Enden jeweils mit Zweirichtungsdrehgelenkmitteln verbundene Stange,
und ein der Stange funktionell in einer solchen Weise zugeordnetes Lageübertragungsorgan, daß jede Verschiebung der Stange das Beibehalten des beweglichen Elements parallel zu der quer zur festgelegten Achse verlaufenden Ebene zur Folge hat,
so daß die Antriebsmechanismen dazu in der Lage sind, funktionell auf das bewegliche Element einzuwirken, um dessen winkelmäßige Position um die festgelegte Achse sowie dessen Abstand in bezug auf eine fiktive, durch die beiden mit den jeweiligen Antriebsmitteln verbundenen Enden der Stangen verlaufende Achse zu bestimmen,
- und der dritte Antriebsmechanismus auf dem Sockel bei freier Drehbarkeit um eine zur festgelegten Achse im wesentlichen parallel verlaufende Achse und außerhalb der genannten quer zur festgelegten Achse verlaufenden Ebene angebracht ist und durch den Sockel auf einer zur festgelegten Achse im wesentlichen senkrecht verlaufenden Schwenkachse getragen wird, wobei er funktionell zur Einstellung des Abstandes, der das bewegliche Element von der Schwenkachse trennt, und zur Beibehaltung der radialen Ausrichtung des beweglichen Elements in bezug auf die festgelegte Achse wirksam ist,
dies aufgrund dessen, daß die Position und die Ausrichtung des Gegenstandes von den Positionen der drei genannten Mechanismen abhängen und der Arbeitsraum ein Zylinder ist.
Die erfindungsgemäße Manipulatorvorrichtung weist also im Vergleich zu anderen bekannten Manipulatorvorrichtungen diesen wesentlichen Vorteil auf, daß die drei Betätigungsmechanismen und zwar lediglich drei nicht nur dazu in der Lage sind, den Gegenstand zu verschieben, sondern auch den Gegenstand in einem zylindrischen Arbeitsraum auszurichten.
Zur Erzielung einer einfacheren Struktur und einer erhöhten Arbeitsgeschwindigkeit ist es wünschenswert, vorzusehen, daß jedes Antriebsmittel einen im wesentlichen radialen Arm enthält, der in der Lage ist, auf dem Sockel unter Einwirkung von Motorisierungsmitteln um eine zur festgelegten Achse im wesentlichen parallel verlaufende Achse zu schwenken.
Ebenso ist es wünschenswert, dafür zu sorgen, daß der dritte Mechanismus umfaßt: einen Arm, der sich annähernd in einer durch die vorgenannte Achse und die vorgenannte radiale Richtung definierten Ebene erstreckt und der vom Sockel bei freier Drehbarkeit um eine zur festgelegten Achse (X) im wesentlichen parallel verlaufende Achse getragen ist, wobei der Arm in der Lage ist, unter Einwirkung von Antriebsmitteln in der genannten Ebene in bezug auf den Sockel um eine zur festgelegten Achse im wesentlichen senkrechte Achse zu schwenken; und eine Stange, die zwischen dem freien Ende des Arms und dem beweglichen Element angeordnet ist, wobei die Stange mit den letzteren bei freier Drehbarkeit an zur festgelegten Achse im wesentlichen senkrecht verlaufenden und zueinander jeweils im wesentlichen parallel verlaufenden Achsen verbunden ist.
Um auch die Steuerung der Antriebsmechanismen zu vereinfachen und eine Vorrichtung zu realisieren, welche die Abdeckung eines Winkelfeldes von 360º erlaubt, wird vorgesehen, daß die ersten beiden Antriebsmechanismen auf dem Sockel um eine gemeinsame, mit der festgelegten Achse übereinstimmende Achse schwenkend angebracht sind und daß der dritte Antriebsmechanismus auf dem Sockel bei freier Drehbarkeit um die festgelegte Achse angebracht ist. Im Bemühen um eine Vereinfachung der Steuerungen ist es weiterhin interessant, daß die jeweiligen Antriebsmittel des ersten und zweiten Antriebsmechanismus synchronisierte Verschiebungen haben, derart, daß sie gleichzeitig in der gleichen Richtung oder in umgekehrter Richtung mit gleichen winkelmäßigen Abständen verschoben werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung sind die Gelenkmittel und das Lageübertragungsorgan des ersten und zweiten Antriebsmechanismus aufbaumäßig kombiniert und umfassen für jeden Mechanismus einerseits zwei Rollen, die an den jeweiligen Enden der Stange auf zur Stange und zur festgelegten Achse quer verlaufenden Achsen angebracht sind und mit dem Arm bzw. dem beweglichen Element durch diametrale Achsen verbunden sind, und andererseits ein biegsames Band, das sich ohne Gleiten auf die Rollen aufwickelt; es ist dann zur Erzielung eines einfachen, aber zuverlässigen Aufbaus von Interesse, daß das biegsame Band ein mit den Rollen zu einem Stück vereinigtes Kabel ist.
Im Falle eines zylindrischen Raumes, der eine große Höhe aufweist, welche den Umfang der axialen Bewegung der Antriebsmechanismen überschreitet, läßt sich dieser Umfang steigern, indem vorgesehen wird, daß der Sockel so eingerichtet ist, daß er sich linear parallel zur festgelegten Achse verschieben läßt.
Aufgrund der Anordnungen gemäß der Erfindung besitzt das bewegliche Element drei Freiheitsgrade, die ähnlich zu denjenigen eines herkömmlichen Roboters vom zylindrischen Typ sind, jedoch unter Zuhilfenahme einer Steuerkinematik mit Parallelstruktur, die eine sehr hohe Verschiebe- und Positioniergeschwindigkeit verschafft.
Darüber hinaus erlaubt die Vorrichtung mit Parallelstruktur gemäß der Erfindung im Gegensatz zu einer kinematischen Struktur vom Serientyp (bei der der n-te Antrieb durch den (n-)-ten Arm getragen wird, welcher seinerseits durch den (n-1)-ten Antrieb angetrieben wird, usw.), die zu einer Überdimensionierung der Elemente und zu hohen, niedrigere Verschiebegeschwindigkeiten nach sich ziehenden Trägheiten führt, das Erzielen der gleichen Steifigkeit mit leichteren beweglichen Organen, welche viel niedrigere Trägheiten haben.
Infolgedessen ist das Geschwindigkeits-Leistungsvermögen einer gemäß der Erfindung eingerichteten Vorrichtung vom Paralleltyp sehr viel höher als dasjenige, das ein herkömmlicher Roboter vom Serientyp aufbringen kann.
Die Erfindung wird durch Lesen der detaillierten Beschreibung besser verstanden, die sich aus einer nur beispielsweise gegebenen, bevorzugten Ausführungsform ergibt. In dieser Beschreibung wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, in denen:
- die Figur 1 eine sehr schematische perspektivische Seitenansicht ist, die das Ausführungsprinzip einer Manipulatorvorrichtung mit Paralleistruktur gemäß der Erfindung darstellt;
- die Figur 2 eine schematische perspektivische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Manipulatorvorrichtung mit einer gemäß der Erfindung eingerichteten Parallelstruktur ist; und
- die Figur 3 eine schematische perspektivische Ansicht ei ner Ausführungseinzelheit der Vorrichtung nach Figur 1 oder 2 ist.
In den Figuren 1 und 2 ist nur derjenige Teil der Manipulatorvorrichtung gezeigt, der Eingang in den Rahmen der Erfindung findet und es erscheinen insbesondere weder die das Arbeiten der Vorrichtung sicherstellenden Steuerungsmittel noch die Grenzen des zylindrischen Raumes, in dem die Vorrichtung arbeitet. Der zylindrische Raum wird einfach durch seine zentrale Achse und/oder Symmetrieachse x schematisiert.
Wenn man sich zuerst die Figur 1 vor Augen führt, so erlaubt die Manipulatorvorrichtung mit Paralleistruktur ihrem Prinzip nach die Verschiebung eines Gegenstandes in einem zylindrischen Raum um die festgelegte Achse X, so daß der Gegenstand parallel zu einer gegebenen, senkrecht zur Achse X verlaufenden Querfläche bleibt und gleichzeitig eine privilegierte Achse Y des Gegenstandes andauernd zur Achse X hin gerichtet bleibt; anders ausgedrückt, die Manipulatorvorrichtung nach der Erfindung erlaubt die gleichzeitige Sicherstellung der doppelten Funktion der Verschiebung und der Ausrichtung des Gegenstandes in einem zylindrischen Raum. Die Vorrichtung umfaßt einen Sockel 2, ein bewegliches Element 1, das der Gegenstand selbst sein kann oder an das der Gegenstand sehr wohl angeschlossen werden kann (z.B. wird das bewegliche Ele ment 1 hier schematisch in der Form einer Greifzange dargestellt), und drei Antriebsmechanismen A, B und C, die jeweils zwischen dem Sockel 2 und dem beweglichen Element 1 eingefügt sind.
Der erste und der zweite Antriebsmechanismus A und B können gleich aufgebaut sein und sie erstrecken sich zwischen dem Sockel 2 und dem beweglichen Element 1.
Jeder Antriebsmechanismus A und B umfaßt im wesentlichen:
- ein Antriebsmittel V, wovon ein genaues Ausführungsbeispiel später angegeben wird, das in einer festen Querebene, die im wesentlichen senkrecht zur Achse X verläuft (Ebene, welche der Sockel 2 sein kann), auf einer Kreisbahn L beweglich ist, die auf eine im wesentlichen parallel zur Achse X verlaufende Achse zentriert ist;
- eine zwischen dem Antriebsmittel V und dem beweglichen Element 1 angeordnete und mit diesen an ihren beiden Enden jeweils mittels Zweirichtungsdrehgelenkmitteln 8 verbundene Stange 7;
- und ein der Stange 7 in einer solchen Weise zugeordnetes Lageübertragungsorgan 9, daß jede Verschiebung der Stange 8 das Beibehalten des beweglichen Elements 1 parallel zu der quer zur festgelegten Achse X verlaufenden Ebene zur Folge hat.
Bei den so eingerichteten Antriebsmechanismen A und B ruft jede winkelmäßige Verschiebung des einen und/oder des anderen Antriebsmittels V mittels der einen und/oder bzw. der anderen Stange 7 eine Bewegung des mobilen Elements hervor, die sich in eine Drehung um die Achse X (Freiheitsgrad Θ) und/oder eine radiale lineare Verschiebung entsprechend der das bewegliche Element 1 mit der Achse X verbindenden Achse T zerlegen läßt (Freiheitsgrad r). Das bewegliche Element 1 behält indessen noch eine Drehungsmöglichkeit mittels der Stangen 7 über die die Stangen 7 mit den Antriebsmitteln V verbindenden Gelenke 8 bei, d.h. eine Drehungsmöglichkeit in der durch die Achsen X und T definierten Ebene um eine fiktive Achse W, welche durch die Antriebsmittel V durchläuft.
Die beiden Antriebsmechanismen A und B sind also dazu geeignet, funktionell auf das bewegliche Element 1 einzuwirken, um dessen winkelmäßige Position um die Achse X (Freiheitsgrad Θ) sowie dessen Abstand D zur fiktiven Achse W (Freiheitsgrad r) zu bestimmen.
Zur Vereinfachung der Steuerung der Antriebsmittel V ist es wünschenswert, daß die Verschiebungen der beiden Antriebsmittel V synchronisiert sind, so daß sie sich gleichzeitig um gleiche Winkelamplituden entweder in gleichen oder inversen Drehrichtungen verschieben. Bei diesen Bedingungen äußert sich ihre gleichzeitige Verschiebung in gleicher Drehrichtung durch die Drehung der Achse T um die Achse X (wobei der Abstand D konstant bleibt), während ihre gleichzeitige Verschiebung in inversen Richtungen sich durch eine Verringerung oder ein Anwachsen des Abstandes D entlang der Achse T äußert, die fest bleibt.
Ebenso zur Vereinfachung der Steuerung der Antriebsmittel V und damit der Vorrichtung ein Ausschlag in einem Winkelfeld von 360º erteilt wird, ist es wünschenswert, daß die Kreisbahnen der genannten Antriebsmittel V koaxial zur Achse X sind und gleichen Radius aufweisen (in der Einrichtung nach Figur 2 dargestellter Fall).
In der bevorzugten Ausführungsform, die in der Figur 2 dargestellt ist, umfassen der erste und der zweite Antriebsmechanismus A und B jeweils zwei zur Achse X koaxiale Trommeln 3 und 4, die durch den Sockel 2 getragen werden, der in der Form einer rotationszylindrischen Stütze ausgeführt ist. Diese beiden Trommeln sind jeweils mit Antriebsmitteln (nicht dargestellt) verbunden, die ihre Drehung um die Achse X unabhängig voneinander sicherstellen. Um die Gesamteinheit kom pakter auszubilden, kann vorgesehen werden, daß die beiden Trommeln ineinander eingesetzt sind; die äußere Trommel 3 weist ein Fenster 5 auf, das sich umfangsmäßig erstreckt und einen Teil der inneren Trommel 4 für den freien Durchgang des radialen Arms 6 freimacht, der durch diese Trommel getragen wird.
Im übrigen bestehen der erste und der zweite Antriebsmechanismus A und B aus gleichen Organen. Jedes der Antriebsmittel V umfaßt eine der vorher genannten Trommeln 3, 4 und einen im wesentlichen radialen, von der entsprechenden Trommel 3, 4 getragenen Arm 6, wobei der Arm der inneren Trommel 4 das Fenster 5 der äußeren Trommel 3 in der Weise durchdringt, daß die beiden Arme im wesentlichen in der gleichen Ebene liegen. Die entsprechende Stange 7 ist zwischen dem freien Ende des Arms 6 und dem beweglichen Element 1 angeordnet, wobei diese Stange 7 mit diesen letzteren jeweils an ihren beiden Enden durch die Gelenkmittel 8 verbunden ist, die ihr einen freien Ausschlag im Raum verleihen.
Selbstverständlich ist es auch möglich, andere gleichwertige Einrichtungen ins Auge zu fassen, z.B. mit zwei übereinander angeordneten Trommeln und wenigstens einem Arm zum Auskuppeln, um in der gleichen Ebene wie der andere Arm genau geführt zu werden.
Die Gelenkmittel 8 und das Lageübertragungsorgan 9 lassen sich funktionell und strukturell kombinieren und sich in folgender Weise zusammensetzen, die in vergrößertem Maßstab in der Figur 3 besser sichtbar ist. An jeder ihre Enden ist die Stange 7 an einer Rolle 10 mittels einer quer zur Stange und zur Achse X verlaufenden Achse 11 angebracht, und außerdem trägt die Rolle 10 eine diametrale, zur Achse X im wesentlichen parallele Achse 12, die sie mit dem Arm 6 bzw. mit dem beweglichen Element 1 zu einem Stück vereinigt, um ein Gelenk vom Kardantyp in der Weise zu bilden, daß die Stange sich entsprechend einer zur Achse X parallelen Richtung in bezug zum Arm 6 neigen läßt und daß die Stange einen Ausschlag quer zur Achse X besitzt. Schließlich überträgt ein biegsames Band 13, das sich ohne Gleiten auf die beiden Rollen 10 aufwickelt und parallel zur Stange 7 gehalten wird, von einer Rolle auf die andere die relative Winkelposition der Stange 7 und des Arms 6, so daß das bewegliche Element 1 andauernd parallel zu einer Ebene quer zur Achse gehalten wird, welche auch immer die Verschiebungen und die Positionen der Stangen 7 sind. Das biegsame Band 13 kann ein Zahnriemen oder ein Kabel sein. In den beiliegenden Zeichnungen handelt es sich um zwei parallele, beiderseits der Stange 7 angeordnete Kabelabschnitte, die mit den Rollen 10 mittels Befestigungs- und Spannungsregelmittel 14 vereinigt sind.
Was den dritten Antriebsmechanismus C angeht, so ist dieser zur Abstützung des beweglichen Elements 1 eingerichtet, da er frei den dem beweglichen Element 1 durch die Mechanismen A und B auferlegten Bewegungen folgen kann, und zur Steuerung des dritten Freiheitsgrades des beweglichen Elements 1 ausgelegt, nämlich dessen Drehung um die vorher erwähnte Achse W und also dessen Position oberhalb oder unterhalb der Ebene, in welcher sich die Antriebsmittel V bewegen.
Wie in der Figur 1 gezeigt ist, ist der Antriebsmechanismus C auf dem Sockel 2 mit freier Drehbarkeit um eine zur Achse X im wesentlichen parallele Achse angebracht und liegt außerhalb der Ebene, in der sich die Antriebsmittel V bewegen. Deshalb weist der Sockel 2 einen herausragenden Teil 2a (z.B. in Gestalt einer Stütze) auf, auf dem mit freier Drehbarkeit der Antriebsmechanismus C angebracht ist. Außerdem wird der Antriebsmechanismus C durch den herausragenden Teil 2a des Sockels 2 auf einer zur Achse X im wesentlichen senkrechten Schwenkachse H getragen und er ist zur Einstellung des Abstandes funktionswirksam, welcher das bewegliche Element 1 und die genannte Schwenkachse H trennt, um den dritten Freiheitsgrad h des beweglichen Elements 1 zu steuern. In der Figur 1 ist der Mechanismus C in Form eines teleskopischen Armes 21 (pneumatischer oder hydraulischer Kolben, Zahnstange) von veränderbarer Länge dargestellt, die durch nicht dargestellte Mittel gesteuert wird, wobei der teleskopische Arm 21 auf der Achse H frei schwenkbar ist.
Um des weiteren die Steuerungen zu vereinfachen, fällt die Drehachse des dritten Mechanismus C auf dem Sockel 2 vorzugsweise mit der Achse X zusammen.
In der in der Figur 2 gezeigten vorteilhaften Ausführungsform enthält der Antriebsmechanismus C eine lose Trommel 15, die auf dem Sockel 2 frei drehbar (z.B. getragen an deren Ende) und zur Achse X koaxial ist. Ein Arm 16 wird durch die Trommel 15 in einer solchen Weise getragen, daß er sich unter Einwirkung von nichtdargestellten Antriebsmitteln um die zur Achse X im wesentlichen senkrechte Achse H drehen läßt. Eine Stange 18 erstreckt sich zwischen dem freien Ende des Arms 16 und dem beweglichen Element 1.
Schließlich überträgt man dem dritten Mechanismus C auch die Funktion zur Steuerung des dritten Lagefreiheitsgrades des beweglichen Elements 1 und der Sicherstellung, daß seine Pnvilegierte Achse Y konstant zur Achse X (kollineare radiale Position zur Achse T im Falle eines rotationszylindrischen Raumes wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt) hin gerichtet bleibt. Die Stange 18 wird deswegen zur freien Drehbarkeit mit dem beweglichen Element 1 mittels einer zur Achse X im wesentlichen senkrecht verlaufenden Achse 20 verbunden. In der Ausführungsform nach der Figur 2 ist die Stange 18 auch mit freier Drehbarkeit mit dem freien Ende des Arms 16 mittels einer zur Achse 20 parallelen und zur Achse X senkrechten Achse 19 verbunden.
So eingerichtet, entfaltet sich der Antriebsmechanismus C in einer durch die Achsen X und Y definierten Ebene und schwenkt um die Achse X.
Die Position und Ausrichtung des beweglichen Elements 1 hängen von der Position der drei Mechanismen A, B und C entsprechend den gegebenen Positionen jeweils der drei Steuerantriebe ab. Die kombinierten Aktionen der beiden ersten Mechanismen A und B fixieren nämlich die Position der durch die Achsen X und T festgelegten Ebene, also derjenigen Ebene, in welcher das bewegliche Element 1 eine Rotationsmöglichkeit um die Achse W aufrechterhält, und halten das bewegliche Element in einer Lage parallel zur quer zur Achse X verlaufenden Ebene fest. Demzufolge sind die Position des Elements 1 entsprechend der Achse X sowie die Ausrichtung der privilegierten Achse Y des Elements 1 um die Achse X noch frei und kön nen durch die beiden ersten Mechanismen A und B nicht gesteuert werden. Das Vorhandensein des dritten Mechanismus 0 erlaubt die Fixierung dieser beiden noch freien Beweglichkeiten.
Die gemäß der Erfindung eingerichtete Manipulatorvorrichtung erlaubt also mittels eines angemessenen Steuerung jedes der drei Antriebe drei Beweglichkeiten des Elements 1 zu steuern, namlich:
- seine Winkelposition Θ um die Achse X,
- seinen radialen Abstand r in bezug auf die Achse X,
- und seine Position h parallel zur Achse X.
Was den letzten Parameter angeht, so kann man die Amplitude der Beweglichkeit des Elements 1 parallel zur Achse X noch steigern, indem dem Sockel 2 eine Möglichkeit der Verschiebung parallel zur Achse X verliehen wird.
Obwohl die Vorrichtung nach der Erfindung im Zusammenhang mit einem zylindrischen, insbesondere rotationszylindrischen Arbeitsraum beschrieben worden ist, welcher der gebräuchlichsten Anwendung zu entsprechen scheint, ist nachzuvollziehen, daß diese gleiche Vorrichtung auch in einem im geometrischen Sinn des Ausdrucks nicht streng zylindrischen Drehungsraum arbeiten kann, so wie beispielsweise in einem pyramidenförmigen oder kegelförmigen Raum, der eine Symmetrieachse besitzt.

Claims

1. Manipulatorvorrichtung mit Parallelstruktur zum Verschieben und Ausrichten eines Gegenstandes in einem festgelegten Arbeitsraum mit einem Sockel (2), einem beweglichen Element (1), das den Gegenstand darstellt oder an dem der Gegenstand angebracht ist, und drei motorisierten Antriebsmechanismen (A, B, C), die jeweils zwischen dem Sockel (2) und dem beweglichen Element (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

- der erste und der zweite Antriebsmechanismus (A, B) jeweils enthalten:

ein Antriebsmittel (V), das in einer im wesentlichen senkrecht zur festgelegten Achse (X) verlaufenden Querebene auf einer Kreisbahn (L) beweglich ist, die in bezug auf eine im wesentlichen parallel zur festgelegten Achse (X) verlaufende Achse zentriert ist,

eine zwischen dem Antriebsmittel und dem beweglichen Element (1) angeordnete und mit diesen an ihren beiden Enden jeweils mit Zweirichtungsdrehgelenkmitteln (8) verbundene Stange (7),

und ein der Stange (7) funktionell in einer solchen Weise zugeordnetes Lageübertragungsorgan (9), daß jede Verschiebung der Stange das Beibehalten des beweglichen Elements parallel zu der quer zur festgelegten Achse (X) verlaufenden Ebene zur Folge hat,

so daß die Antriebsmechanismen (A, B) dazu in der Lage sind, funktionell auf das bewegliche Element (1) einzuwirken, um dessen winkelmäßige Position um die festgelegte Achse (X) sowie dessen Abstand (D) in bezug auf eine fiktive, durch die beiden mit den jeweiligen Antriebsmitteln (V) verbundenen Enden der Stangen verlaufende Achse (W) zu bestimmen,

- und der dritte Antriebsmechanismus (C) auf dem Sockel (2) bei freier Drehbarkeit um eine zur festgelegten Achse (X) im wesentlichen parallel verlaufende Achse und außerhalb der quer zur festgelegten Achse (X) verlaufenden Ebene angebracht ist und durch den Sockel (2) auf einer zur festgelegten Achse (X) im wesentlichen senkrecht verlaufenden Schwenkachse (H) getragen wird, wobei er funktionell zur Einstellung des Abstandes, der das bewegliche Element (1) von der Schwenkachse (H) trennt, und zur Beibehaltung der radialen Ausrichtung (Y) des beweglichen Elements (1) in bezug auf die festgelegte Achse (X) wirksam ist,

dies aufgrund dessen, daß die Position und die Ausrichtung des Gegenstandes von den Positionen der drei genannten Mechanismen (A, B, C) abhängen und der Arbeitsraum ein Zylinder der Achse (X) ist.

2. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Antriebsmittel (V) einen im wesentlichen radialen Arm (6) enthält, der in der Lage ist, auf dem Sockel (2) unter Einwirkung von Motorisierungsmitteln um eine zur festgelegten Achse (X) im wesentlichen parallel verlaufende Achse zu schwenken.

3. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Antriebsmechanismus (C) umfaßt: einen Arm (16), der sich annähernd in einer durch die genannten Achsen (X) und (Y) definierten Ebene erstreckt und vom Sockel (2) bei freier Drehbarkeit um eine zur festgelegten Achse (X) im wesentlichen parallel verlaufende Achse getragen ist, wobei dieser Arm in der Lage ist, unter Einwirkung von Antriebsmitteln in der genannten Ebene in bezug auf den Sockel um eine zur festgelegten Achse (X) im wesentlichen senkrechte Achse (H) zu schwenken; und eine Stange (18), die zwischen dem freien Ende des Arms (16) und dem beweglichen Element (1) angeordnet ist, wobei die Stange (18) mit den letzteren bei freier Drehbarkeit an zur festgelegten Achse (X) im wesentlichen senkrecht verlaufenden und zueinander jeweils im wesentlichen parallel verlaufenden Achsen (19, 20) verbunden ist.

4. Manipulatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten beiden Antriebsmechanismen (A, B) auf dem Sockel (2) um eine gemeinsame, mit der festgelegten Achse (X) übereinstimmende Achse schwenkend angebracht sind und daß der dritte Antriebsmechanismus (C) auf dem Sockel (2) bei freier Drehbarkeit um die festgelegte Achse (X) angebracht ist.

5. Manipulatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Antriebsmittel (V) des ersten und zweiten Antriebsmechanismus (A, B) synchronisierte Verschiebungen derart haben, daß sie gleichzeitig in der gleichen Richtung oder in umgekehrter Richtung mit gleichen winkelmäßigen Abständen verschoben werden.

6. Manipulatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkmittel (8) und das Lageübertragungsorgan (9) des ersten und zweiten Antriebsmechanismus (A, B) aufbaumäßig kombiniert sind und einerseits zwei Rollen (10), die an den jeweiligen Enden der Stange (7) auf zur Stange und zur festgelegten Achse (X) quer verlaufenden Achsen (11) angebracht sind und mit dem Arm (6) bzw. dem beweglichen Element (1) durch diametrale Achsen (12) verbunden sind, und andererseits ein biegsames Band (13) umfassen, das sich ohne Gleiten auf die Rollen aufwickelt.

7. Manipulatorvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Band (13) ein mit den Rollen (10) zu einem Stück vereinigtes Kabel ist.

8. Manipulatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (2) so eingerichtet ist, daß er linear parallel zur festgelegten Achse (X) verschoben werden kann.