DE3034496A1

DE3034496A1 - Wandler mit sechs freiheitsgraden

Info

Publication number: DE3034496A1
Application number: DE19803034496
Authority: DE
Inventors: Giovanni Nichelino Torino Giovinazzo; Piergiorgio Pino Torinese Torino Varrone
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 1979-09-25
Filing date: 1980-09-12
Publication date: 1981-04-02
Also published as: IT1165233B; GB2060173A; DE3034496C2; US4320392A; IT7968863A0; FR2466010A1; FR2466010B1; JPS5657910A

Description

Exemplar 1

Patentanwälte Dipl.-In-;. H. Wkickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. ft. Huber

Db..ing.h.liska ^ 3034496

8000 MÜNCHEN 86, DEN J 2. θθρ,

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

SA/HO

CENTRO RICERCHE FIAT S.p.A.

Strada Torino 5o
Orbassano (Turin) Italien

Wandler mit sechs Freiheitsgraden

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Wandler mit sechs Freiheitsgraden, der elektrische Signale erzeugt, die Kräfte und Momente anzeigen, welche an einen beweglichen Teil angreifen, mit dem der Wandler im Betrieb verbunden ist; insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sich die Erfindung auf derartige Wandler, die mit dem beweglichen Arm eines industriellen Roboters verwendbar sind.

Industrielle Roboter sind Arbeitsmaschinen, die im wesentlichen aus wenigstens einem Metallarm mit einem oder mehreren Freiheitsgraden bestehen, der mit Hilfe einer geeigneten "Hand" in der Lage ist, eine breite Vielfalt von Tätigkeiten auszuführen, die beschwerlich, gefährlich und für Personen unangenehm sind, weil sie sich außerordentlich oft wiederholen. Die Hand des Roboters kann nach Bedarf aus Zangen, aus einer Schweißelektrode, aus einer Spritzpistole zum Lackieren oder aus irgendeiner anderen geeigneten Vorrichtung bestehen.

Um den Roboter in die Lage zu versetzen, eine spezielle Aufgabe oder eine Reihe von Aufgaben zu erfüllen, wird in jedem Fall der Roboter zuerst durch die zum Erfüllen der Aufgabe erforderlichen Schritte mitgenommen, so daß die zentrale Steuereinheit des Roboters den Weg im Raum "lernen" kann, den der Roboter später wiederholen muß. Diese Lernoperation wird am günstigsten mittels eines dynamischen Vorgangs des Roboters durchgeführt, und nicht unter Zuhilfenahme einer langen und komplizierten statischen "Punktauf-Punkt" -Lernprozedur oder durch den Ersatz des Roboterarms durch einen leichten Austauscharm, der nur mit den Positionswandlern des Roboters, aber nicht mit deren Motoren verbunden wird.

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Außerdem muß es möglich sein, den Roboter für die Beanspruchungen und die Reaktionskräfte empfindlich zu machen, die auftreten, wenn die Hand des Roboters benutzt wird, um beispielsweise Werkstücke zu einem Gebilde zusammenzufügen; anders ausgedrückt benötigt der Roboter ein empfindliches "Handgelenk", das nicht nur die zum Bewegen eines in der Roboterhand gehaltenen Werkstücks erforderlichen Kräfte auf die Hand übertragen muß, sondern auch in der Lage sein muß, die auf dieses Werkstück von dem Gebilde, an dem das Werkstück angebracht werden soll, ausgeübten Reaktionskräfte wahrzunehmen. Dieses empfindliche· "Handgelenk" muß also sowohl die_.erwähnten Reaktionskräfte feststellen, als auch in.der Lage sein, elektrische Signale zu erzeugen, um die Motoren des Roboters zu steuern, damit deren Bewegung optimiert wird.

Um den obigen Anforderungen zu genügen, ist es notwendig, hochempfindliche Wandler mit sechs Freiheitsgraden vorzusehen, die frei von mechanischer Hysterese sind und die Fähigkeit haben, Ausgangssignale zu erzeugen, die für die bezüglich jedes Freiheitsgrads einwirkenden Kräfte charakteristisch sind, und dies praktisch ohne die Erzeugung innerer Störsignale, die zu den bei der speziellen Tätigkeit oder Bewegung der Roboterhand nicht betroffenen Freiheitsgraden gehören.

Es sind bereits Wandler mit sechs Freiheitsgraden, die Dehnungsmesser verwenden, bekannt. Diese bekannten Wandler haben verschiedene Mängel, zu denen beispielsweise die Notwendigkeit komplizierter Eichungen gehört. Außerdem müssen vor dem Einsatz dieser Wandler die Elastizitäts- und Deformationseigenschaften des Gebildes, an dem die Wandler angebracht werden sollen, untersucht werden. Schließlich sind die Schaltungen zur Verarbeitung der Ausgangssignale der Dehnungsmesser ziemlich kompliziert und ihre allgemeine Zu-

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verlässigkeit ist industriell nicht akzeptabel.

Ziel der Erfindung ist es, einen Wandler mit sechs Freiheitsgraden vorzusehen, bei dem die oben erwähnten Mangel beseitigt sind.

Um dieses Ziel zu erreichen, geht die Erfindung aus von einem Wandler mit sechs Freiheitsgraden, der elektrische Signale erzeugt, die für Kräfte und Momente charakteristisch sind, welche an einem beweglichen Teil angreifen, mit dem der Wandler im Betrieb verbunden"ist. Erfindungsgemäß ist der Wandler dadurch gekennzeichnet, daß er ein starres Gehäuse aufweist, das mit dem beweglichen Teil verbindbar ist und dessen Innenseite drei Paare elektrisch leitender Flächen hat, von denen die Flächen jedes Paars in zueinander parallelen Ebenen liegen, die zu den Ebenen, in denen die Flächen der anderen Paare liegen, senkrecht stehen, ferner einen starren Körper, der in dem Gehäuse derart gehaltert ist, daß er relativ zum Gehäuse in sechs Freiheitsgraden bewegbar ist, und dessen Außenseite von drei Flächenpaaren gebildet ist, von denen die Flächen jedes Paars in zueinander parallelen Ebenen liegen, die zu den Ebenen, in denen die Flächen der anderen Paare liegen, senkrecht stehen, wobei jede Fläche des starren Körpers einer zugeordneten elektrisch leitenden Fläche der Innenseite des Gehäuse gegenübersteht und mit wenigstens zwei elektrisch leitenden Zonen versehen ist, die in der gleichen Ebene liegen und gegen einander elektrisch isoliert sind und die sich zusammen fast über die gesamte Fläche des Körpers erstrecken, und wobei die leitenden Zonen jeder äußeren Fläche des Körpers nur durch einen schmalen Spalt von der zugehörigen elektrisch leitenden Fläche des Gehäuses beabstandet sind, ferner eine Welle, die mit dem starren Körper verbunden ist und mit einem Bewegungsspielraum durch ein Loch in dem Gehäuse tritt und die als Steuer- oder Reaktionselement

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dient, weiter eine Fluidzufuhreinrichtung, die ein dielektrisches Fluid unter Druck durch die Wände des Gehäuses in jeden Spalt schickt, wobei das dielektrische Fluid gezwungen wird, jeden Spalt in einer zu der zugehörigen elektrisch leitenden Fläche der Gehäuseinnenseite senkrechten Richtung zu betreten, wodurch der Körper in dem Gehäuse fluidisch gehaltert ist, wobei die leitenden Zonen zusammen mit den elektrisch leitenden Flächen des Gehäuses, die diesen Zonen gegenüberstehen, mehrere Kondensatoren bilden, deren Zahl gleich der Anzahl der leitenden Zonen ist und deren jeweilige Kapazität von dem Abstand zwischen der leitenden Zone und der Gehäusefläche, die den Kondensator bilden, abhängig ist, und einen Detektor, der mit dem Gehäuse und mit jeder dieser Zonen elektrisch verbunden ist und im Betrieb elektrische Ausgangssignale liefert, die die Momentanwerte und/oder die Änderungen der Kapazität jedes Kondensators mit den Schwankungen der an der Welle angreifenden Kräfte und Momente anzeigen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wandlers anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Wandlers;

Fig. .2 eine abgebrochene perspektivische Ansicht des Wandlers;

Fig. 3 eine Schnittansicht nach der Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht nach der Linie IV-IV der Fig. 3;

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Fig. 5 eine gegenüber Fig. 3 vergrößerte Schnittansicht;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht, die das Leitungssystem zum Zuführen eines dielektrischen Fluids in den Wandler veranschaulicht; und

Fig. 7, 8 und 9 Schnittansichten des Wandlers, die schematisch den Wandler in einer ersten, einer zweiten und einer dritten Betriebsposition zeigen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der Wandler ein Metallgehäuse 1 auf, das etwa die Form eines hohlen Würfels hat und von einem aus einem ringförmigen Element 4 bestehenden äußeren Mantel und zwei Abschlußplatten 2 und 3 gebildet ist. Die Abschlußplatten 2, 3 sind an dem ringförmigen Element 4 mit Schrauben 5 befestigt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Wände des Gehäusemantels verhältnismäßig dünn. Neben diesem äußeren Mantel weist das Gehäuse 1 noch sechs kleine Blöcke 6 aus elektrisch leitendem Material auf, die an der Innenseite der betreffenden Wände des Gehäusemantels befestigt sind. Jeder Block 6 hat die Form eines Parallelepipeds.

In dem Gehäuse 1 ist ein starrer Körper 7 in der Form eines Kubus angebracht (siehe Fig. 2 und 3). Der kubische Körper 7 ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff. Jede Fläche des Körpers 7 ist einer Stirnfläche eines betreffenden Metallblocks 6 zugekehrt. Jede Fläche des Körpers 7 ist nahezu auf ihrer gesamten Ausdehnung von einem Paar elektrisch leitender Platten 8 bedeckt und die Platten 8 jedes Paars liegen in der gleichen Ebene und sind gegeneinander elektrisch isoliert. Außerdem sind die Platten 8 auch gegen den Körper 7 elektrisch isoliert, entweder dadurch, daß diejenige Fläche jeder Platte 8, die mit dem

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Körper 7 in Kontakt ist, mit einer Schicht eines elektrisch isolierenden Oxids 9 (Fig. 5) überzogen ist, die beispiels- ' weise mittels einer anodischen Oxidation geformt ist, oder dadurch, daß zwischen den Platten 8 und dem Körper 7 Isolatoren eingelegt sind.

Die Paare leitender Platten 8, die jede Fläche des Körpers 7 bedecken, sind von der gegenüberliegenden Stirnfläche des betreffenden Metallblocks 6 durch einen schmalen Spalt getrennt. Demzufolge kann der Körper 7 relativ zum Gehäuse 1 beschränkte lineare Bewegungen und/oder Drehbewegungen ausführen. Im·einzelnen kann, wie aus Fig. 2 am besten ersichtlich, der starre Körper relativ zum Gehäuse 1 Verschiebungen erfahren, die als Kombinationen linearer Bewegungen entlang dreier zueinander senkrechter Achsen X, Y und Z und Drehbewegungen, die den Rotationen um diese Achsen entsprechen, ausgedrückt werden. Der Körper 7 hat also offensichtlich bezüglich seines BewegungsSpielraums relativ zum Gehäuse 1 sechs Freiheitsgrade.

Der Metallblock 6, der mit der Abschlußplatte 2 des Gehäuses verbunden ist, ist in seiner Mitte mit einem kreisförmigen durchgehenden Loch 1o versehen, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Abschlußplatte 2 ist ebenfalls mit einem kreisförmigen Durchgangsloch 11 versehen, das mit dem Loch 1o in dem Metallblock 6 gefluchtet ist.

Eine Welle 12, die, wie später noch beschrieben, als ein Steuer- und Reaktionselement dient, ist am Körper 7 starr befestigt und ragt durch die Löcher 11, 1o, durch die sie mit einem Spielraum tritt, aus dem Gehäuse 1 hervor.

Eine zweite Steuerwelle 13 ist mit Schrauben 14 starr an der Abschlußplatte 3 des Gehäuses 1 festgemacht.

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Im Gebrauch wird die Steuerwelle 13 entweder mit einem beweglichen Arm (nicht dargestellt, beispielsweise eines industriellen Roboters) starr verbunden oder mit einem ähnlichen, nicht beweglichen Träger.

Die Abschlußplatte 3 des Gehäuses 1 ist mit einem durchgehenden Gewindeloch 16 versehen (siehe Fig. 3). Am Loch 16 ist mit Hilfe eines AnschlußStücks 17 ein flexibler Schlauch 15 mit der Platte 3 verbunden.

Jeder Metallblock 6 ist mit Durchgangslöchern 18 (Fig. 5) versehen, .die sich senkrecht zu der Innenfläche des Gehäusemantels, an der der Block 6 angebracht ist, erstrecken. Jedes solche Durchgangsloch 18 in jedem Block 6 hat ein verbreitertes Endstück 19, das sich jeweils zu einer der beiden leitenden Platten 8, die an der dem Block 6 gegenüberliegenden Fläche des Körpers 7 angebracht sind, hin öffnet.

Die Durchgangslöcher 18 jedes Blocks 6 stehen mit dem flexiblen Schlauch 15 über ein Leitungssystem 2o in Verbindung, das in den Wänden des Gehäusemantels geformt ist. Dieses System von Kanälen ist teilweise in Fig. 3 und insgesamt in Fig. 6 dargestellt.

Zusätzlich zu dem Loch 1o ist die Abschlußplatte 2 des Gehäuses 1 noch mit einem weiteren Durchgangsloch 21 ausgestattet.

Im Betrieb des Wandlers wird eine nicht dargestellte Druckfluidquelle an den flexiblen Schlauch 15 angeschlossen. Diese Quelle C, die beispielsweise ein Druckluftgenerator bekannter Art sein kann, schickt Druckfluid durch den flexiblen Schlauch 15, das Leitungssystem 2o und die Durchgangslöcher 18 in die Spalte zwischen den Stirnflächen je-

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des Blocks 6 und den gegenüberstehenden leitenden Platten 8, so daß der Körper 7 in dem Gehäuse 1 so fluidisch aufgehängt ist, daß die Platten 8 von den Blöcken 6 beabstandet sind. Zweckmäßigerweise beträgt der Abstand zwischen der Stirnfläche jedes Blocks 6 und den gegenüberstehenden leitenden Platten 8 großenordnungsmäßig einige 1o.um. Die Paare leitender Platten 8, die an dem Körper 7 angebracht sind, bilden zusammen mit der jeweiligen Stirnfläche der Blöcke 6 zwölf Kondensatoren (zwei pro Block 6), deren jeweilige Kapazität von dem Abstand zwischen der betreffenden leitenden Platte 8 und der gegenüberliegenden Stirnfläche des Blocks.·abhängt. Das Druckfluid, das den Körper 7 in dem Gehäuse 1 fluidisch aufgehängt hält, bildet das Dielektrikum der Kondensatoren.

Durch das Loch 21 in der Abschlußplatte 2 kann das Druckfluid aus dem Gehäuse 1 abfließen.

Wie schon erwähnt, ist die Steuerwelle 12 mit dem Gehäuse 7 starr verbunden. Im Betrieb kann das vorstehende Ende der Welle 12 unmittelbar mit dem "Handgriff" des Arms eines Roboters verbunden werden, und dieser Handgriff wird von der Bedienungsperson während der Lernphase der Roboteroperation ergriffen, um den Roboter erstmalig eine Reihe von Arbeitsvorgängen ausführen zu lassen, die der Roboter später wiederholen muß.

Ein elektrisches Anschlußteil 22 (Fig. 4) ist an der Innenfläche der Abschlußplatte 3 des Gehäuses 1 angebracht. Das Anschlußteil hat mehrere Klemmen 23. Jeder Block 6 und jede leitende Platte 8 ist mit nicht dargestellten Mitteln mit einer betreffenden Klemme 23 des Anschlußteils 22 verbunden. Ein nicht dargestellter Detektor bekannten Typs ist außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet und mit dem Anschlußteil 22 auf nicht dargestellte Weise verbunden. Die-

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ser Detektor dient dazu, elektrische Ausgangssignale zu erzeugen, die die Momentanwerte und/oder die Änderungen der Kapazität jedes der zwölf Kondensatoren, die von den leitenden Platten 8 und den Blöcken 6 gebildet sind, an^· · zeigen. Zweckmaßxgerweise werden die Metallblöcke 6 auf einem konstanten Potential gehalten, so daß jede Änderung der Kapazität eines Kondensators sich als eine Änderung im Potential der betreffenden leitenden Platte 8 manifestiert.

Im Verlauf der oben erwähnten Lernphase legt die Bedienungsperson an .die Steuerwelle 12 Momente und Kräfte an, die in sehr kleine Drehbewegungen und lineare Verschiebungen des Körpers 7 relativ zum Gehäuse 1 und damit der leitenden Platten 8 relativ zu den gegenüberstehenden Stirnflächen der Blöcke 6 umgewandelt werden. Diese Verschiebungen erzeugen Änderungen der Kapazitäten der Kondensatoren, die ihrerseits Änderungen in dem Potential der leitenden Platten 8 verursachen, und diese letztgenannten Änderungen sind auf eine noch zu beschreibende Weise eine Anzeige für die Größe der auf die Steuerwelle 12 einwirkenden Zugbelastungen, Kräfte und Momente.

Nunmehr wird die Funktion des Wandlers beschrieben. Die Fig. 7, 8 und 9 veranschaulichen die hauptsächlichen funktionellen Komponenten des Wandlers für drei unterschiedliche Stellungen des Körpers 7 bezüglich der von dem Gehäuse 1 getragenen Metallblöcke 6.

Fig. 7 zeigt die relativen Stellungen des Körpers 7 und der Metallblöcke 6, wenn auf die Steuerwelle 12 keine Belastungen einwirken. In dieser Situation haben alle leitenden Platten 8 praktisch den gleichen Abstand von den Stirnflächen der betreffenden Blöcke 6. Daher hat die Kapazität der zwölf Kondensatoren, die von den zwölf Platten

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und den Blöcken 6 gebildet werden, praktisch den gleichen Wert.

Fig. 8 veranschaulicht die Stellung, die der Körper 7 relativ zu den Blöcken 6 einnimmt, nachdem der Körper 7 von einer parallel zur X-Achse wirkenden Kraft entlang der X-Achse linear verschoben worden ist. In dieser Situation
nehmen die beiden Kondensatoren, die von den gemäß Fig. 8 an der rechten Stirnfläche des Körpers 7 angebrachten Platten 8 und der Stirnfläche des gegenüberliegenden Blocks 6 gebildet sind, einen größeren Kapazitätswert an, als sie in der in Fig. 7 gezeigten Situation haben; der Grund hierfür ist, daß der Abstand zwischen diesen leitenden Platten 8 und .dem betreffenden Block 6 verringert worden ist. Dagegen ist die Kapazität der beiden Kondensatoren, die von den an der linken Stirnfläche des Körpers 7 angebrachten
Platten 8 und der Stirnfläche des gegenüberliegenden Blocks 6 gebildet sind, proportional zu der Zunahme des Abstands zwischen diesen leitenden Platten und dem betreffenden
Block 6 kleiner geworden. Durch Feststellung der Kapazitätsänderungen der von den Platten 8 an den gegenüberliegenden Flächen des Körpers 7 gebildeten Kondensatoren ist es möglich, elektrische Signale zu erzeugen, die eine Anzeige
für die Zugbelastungen bilden, die an der Steuerwelle 12
des Wandlers in zu den Koordinatenachsen X, Y und Z parallelen Richtungen angreifen.

Fig. 9 veranschaulicht die Stellung, die der Körper 7 relativ zu den Blöcken 6 einnimmt, nachdem er einer Rotation um die Y-Achse unterworfen worden ist, wobei diese Rotation
über die Steuerwelle 12 angelegt wurde. In diesem Zustand kann in Anbetracht der leitenden Platten 8, die an der rechten Stirnfläche des Körpers 7 gemäß Fig. 9 angefügt sind, folgendes festgestellt werden:

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Eine geringfügige Erhöhung der Kapazität des Kondensators, der von der oberen leitenden Platte 8 und dem entsprechenden Teil des gegenüberliegenden Blocks 6 gebildet ist, relativ zu der Kapazität dieses Kondensators in der Ruhelage des Wandlers, die in Fig. 7 gezeigt ist;

eine geringfügige Abnahme der Kapazität des Kondensators, der von der unteren leitenden Platte 8 und dem entsprechenden Teil des gegenüberliegenden Blocks 6 gebildet ist, relativ zu der Kapazität dieses Kondensators in der in Fig. 7 dargestellten Ruhelage des Wandlers.

In ähnlicher Weise ist bezüglich der Kondensatoren, zu denen die an der linken Stirnfläche des Körpers 7 gemäß Fig. 9 angebrachten leitenden Platten 8 gehören, ersichtlich, daß:

der Kondensator mit der oberen leitenden Platte 8 eine etwas geringere Kapazität annimmt als er in der Ruhelage des Wandlers hat,

der Kondensator mit der unteren leitenden Platte 8 eine etwas größere Kapazität annimmt, als er in der Ruhelage des Wandlers hat.

Auf die übrigen acht Kondensatoren hat die Drehung des Körpers 7 um die Y-Achse lediglich den Effekt einer geringfügigen Veränderung ihrer Flächen, so daß die Kapazitäten dieser Kondensatoren praktisch unverändert bleiben.

Aus obiger Betrachtung der Fig. 9 geht also hervor, daß durch Feststellung der Veränderungen in der Kapazität der Kondensatoren, zu denen die leitenden Platten 8 an der gleichen Stirnfläche des Körpers 7 gehören, es möglich ist, elektrische Signale abzuleiten, die eine Anzeige für die Größe der auf den Körper 7 über die Steuerwelle 12 an-

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gelegten Drehmomente liefern.

Der gezeigte Wandler ist bezüglich seiner Verwendungsmöglichkeit als ein empfindliches "Handgelenk" beschrieben worden, das am Ende des bewegbaren Arms eines industriellen Roboters angebracht ist, um während der sogenannten Lernphase einwirkende Belastungen festzustellen. Es liegt jedoch auf der Hand, daß der Wandler auch im Verlauf des Anbringens eines Werkstücks mit Hilfe der Hand des Roboters vorteilhaft verwendbar ist, um die Reaktionsbelastungen, die von außen an ein solches Werkstück angelegt werden, festzustellen. Ferner kann der Wandler auch in anderen Anwendungsbereichen als dem Gebiet der Roboter Verwendung finden.

Es sind verschiedene Abänderungen an dem beschriebenen Wandler möglich; so kann beispielsweise das Gehäuse 1 und der Körper 7 anstelle der Form eines Würfels auch jede andere geeignete Parallelepiped-Form haben.

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Leerseite

Claims

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Ansprüche

1 „ Wandler mit sechs Freiheitsgraden zum Erzeugen elektricher Signale, die Kräfte und Momente anzeigen, welche an ein bewegliches Teil angelegt werden, mit dem der Wandler im Betrieb verbunden ist, dadurch gekennzeich net, daß der Wandler folgende Teile umfaßt: ein starres Gehäuse (1), das mit dem beweglichen Teil verbindbar ist und dessen Innenseite drei Paare elektrisch leitender Flächen hat, von denen die Flächen jedes Paars in zueinander parallelen Ebenen liegen, die zu den Ebenen, in denen die Flächen der anderen Paare liegen, senkrecht stehen;

einen starren Körper (7), der in dem Gehäuse (1) derart gehaltert ist, daß er relativ zum Gehäuse (1) in sechs Freiheitsgraden bewegbar ist, und dessen Außenseite von drei Flächenpaaren gebildet ist, von denen die Flächen jedes Paars in zueinander parallelen Ebenen liegen, die zu den Ebenen, in denen die Flächen der anderen Paare liegen, senkrecht stehen, wobei jede Fläche des starren Körpers (7) einer zugeordneten elektrisch leitenden Fläche der Innenseite des Gehäuses (1) gegenübersteht und mit wenigstens zwei elektrisch leitenden Zonen (8) versehen ist, die in der gleichen Ebene liegen und gegen einander elektrisch isoliert sind und die sich zusammen fast über die gesamte Fläche des Körpers erstrecken, und wobei die beiden jeder äußeren Fläche des Körpers zugeordneten Zonen (8) durch einen schmalen Spalt von der zugehörigen elektrisch leitenden Fläche des Gehäuses (1) beabstandet sind; ferner eine Welle (12), die mit dem starren Körper (7) verbunden ist und mit einem Bewegungsspielraum durch ein Loch (11) im Gehäuse (1) tritt und die als Steuer- oder Reaktionselement dient;
ferner eine Fluidzufuhreinrichtung (15, 16, 17, 18, 19, 2o)

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zum Einleiten eines dielektrischen Fluids unter Druck durch die Wände des Gehäuses (1) in jeden Spalt, wobei das dielektrische Fluid gezwungen wird, jeden Spalt in einer zu der zugehörigen elektrisch leitenden Fläche der Gehäuseinnenseite senkrechten Richtung zu betreten, wodurch der Körper (7) in dem Gehäuse (1) fluidisch gehaltert ist, wobei die leitenden Zonen (8) zusammen mit den elektrisch leitenden Flächen des Gehäuses (1), die diesen Zonen gegenüberstehen, mehrere Kondensatoren bilden, deren Zahl gleich der Anzahl der leitenden Zonen (8) ist und deren jeweilige Kapazität von dem Abstand zwischen der leitenden Zone (8) und der Gehäusefläche, die den Kondensator bilden, abhängig ist; und

schließlich einen Detektor, der mit dem Gehäuse (1) und mit jeder Zone (8) elektrisch verbunden ist und im Betrieb elektrische Ausgangssignale liefert, die die Momentanwerte und/oder die Änderungen der Kapazität jedes Kondensators mit Änderungen der an der Welle angreifenden Kräfte und Momente anzeigen,
2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) und der starre Körper (7) beide etwa die Form eines Würfels haben.
3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (1) und der starre Körper (7) beide etwa die Form eines Parallelepipeds haben.
4. Wandler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (1) einen äußeren Mantel in der Form eines Kubus oder Parallelepipeds mit dünnen Wänden und ein entsprechendes Element (6) umfaßt, das von der Innenseite jeder Wand des Mantels nach innen vorragt, wobei alle erwähnten Spalte außen von der Innenfläche der betreffenden nach innen vorragenden Elemente (6) begrenzt sind.

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5. Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß jedes nach innen vorstehende Element aus einem Block (6) aus einem elektrisch leitenden Material besteht, der die Form eines Parallelepipeds hat und an der Innenseite der dünnen Wände befestigt ist.
6. Wandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Fluidzufuhreinrichtung für jeden Spalt wenigstens einen Kanal (18) aufweist, der im Inneren des Gehäuses (1) geformt ist und sich mit einem erweiternden Kanalendstück (19) in den Spalt öffnet.
7. Wandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das dielektrische Fluid Druckluft ist.
8. Wandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß jede elektrisch leitende Zone an der Außenfläche des starren Körpers (7) von einer elektrisch leitenden Platte (8) gebildet ist, die auf der Außenfläche des Körpers (7) befestigt ist.

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