Кистевой узел манипулятора

 

КИСТЕВОЙ УЗЕЛ МАНИПУЛЯТОРА но авт. св. № 872247, отличающийся тем. что, с целью расширения технологически .х возможностей нуте.м повышения наде .жностн и маневренности, донолн.итель11ые приводы установлены в корпусе попарно и соосно, а и.х оси составляют с осью исполнительного звена угол 45°. сл 2 to о 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1117203 (д В 25 1 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;::

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10 .1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (6|) 872247 (21) 3234958/25-08 (22) 14.01.81 (46) 07.|0.84. Бюл. № 37 (72) В. И. Миронов, Ю. П. Кондратенко и А. Н. Ткаченко (71) Николаевский ордена Трудового

Красного Знамени кораблестроительный институт им. адм. С. О. Макарова (53) 62-229.72 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 872247, кл. В 25 J 1/02, 1980 (прототип). (54) (57) КИСТЕВОЙ УЗЕЛ МАНИПУЛЯТОРА по авт. св. ¹ 872247, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем повышения надехкностп и маневренности, дополнительпыс приводы установлены в корпусе попарно и соосно, а их оси составляют с осью исполнительного звена угол 45 .

)!!7203

Изобретение относится к маши!К)строению, а именно к 13JIIIrlvëÿòoð3ì, предназначенным для выполнения операций с высокой точностью позиционирования.

По основному авт. св. Хо 872247 известен манипулятор, содержащий корпус, исполнительное звено с шарнирно установленным на нем захватом, основным и дополнительными приводами, установленными в корпусе и кинематически связанными с исполнитсльным звеном, 1113pIIHpflo соединенным с корпусом. Каждая степень подвижности ки<тевого узла, ripeдназначенная для Обеспечения движений исполнительного звена тиПа качание или выдвижение (втягивание), снабжена одним дополнительным приводоч, а типа ротация двумя, причем дополнительные приводы выполнены в виде тсрмо бимета I;IH÷eñêèx элементов !1).

1 (сдостяткс) ми извес1 НОГО кистеБОГО > 3Лгl H Б. !ЯК) ГС ОГР3 НИ 1(. Н НОСТЬ Т(X HOËÎÃÈ I(ск» х fl()Bxl 0 i!(l Joe TCH и области и риме пепи и, к)скольку перед вклк)чсниеxl кистевогo уз, lfl Б р(IООтч 7!ля точ НОГО пози цпониров(1 пня с ll()XIOtllhlO дощ>л ите IhllblX приводов >lrlllllпхлят<>р l!(.ðâî»3 гально с>беспечивает груоое

II<>dè»»<)IIHðol3dHHñ с погрешностью одного 1»1)к(1, IT() Il<. всегда удается обеспечить в рс;(. Jhllhlx условиях функционирования, и

l»Iзкие тс хННКо-эксплуатационные харак-!

< I)ii<"!Ики, в частности надежность, манев()(нпость п грузоподъех!Ность, в связи с тем, чт<> «яждая степень подвижности кистевого

y:J! f fI Обеспечивается только одни м дополi»1rcльJ» ri(J приводом, а дополнительные приБоды друг»x степеней подвижности на это (BiiH(e»iie ВЛИЯНИЯ НЕ ОКаЗЫВавт, ВЕРНЕЕ, СНИ

h,,J J<>T эффективность работы дополнительпогс> приводя рассматриваемой степени подвп кности, так кяк последний должен преод< левать сопротивление не только

c(>()ci IJeflJJ()ão восстанавливакццего элеменГа, II() И В(кгетЯ»ЯВЛИВЯК)ЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДРУ. !

Нх дoilo!IIJHTC.!ш!ых приводов.

I I<.ль изобрс !(Ния -- расширение теxfioлогич< HHx возможностей путем повышения надежности и маневренности.

Ук 13 1 ïíà>1 ц(., 1ь дости Гяется тс м, что в

КГ! T(. ВОМ УЗ !(. М3НИПЪЛЯТОР3 ДОНО, IНИтелы!ые приводы установлены в корпусе попарно и соосно, а их оси составля!От с <кгь!о исполнительного звена угол 45 .

I-I(i фиг. изображен кистевой узел»анипулятора с двумя степенями подвижности (качание, выдвижение) с дополнительными приводами в ви.le эллипсоидяльных армированных в продольном направлении оболочек, исходное состояние, продолы!ый разрез; на фиг. 2 — рабочее положение при сообщении исполнительному звену движения типа качание влево-вправо. в частности качание влево; на фиг. 3 кистевой узел манипулятора с двумя сТе! (О

25 со

g E пенями подвижности (качание, в! !движение) с доllîëíèòåëьными приводаxlè Б впдс элdc тичных оболочек, огряничснных в поперечном направлении цилиндри !еским жестким корпусом, в рабочем !Н)ложении при сооо-! цении испол нительночч:зBå»ó движения типа выдвижение (втягивание) вверх-вниз, в частности -- вниз, продольный разрез; на фиг. 4 — — To же, с тремя степенями подвижности (poT;IIIHri, качание в двух взаичпо перпендикулярны х плоскостях) с дополнительными приводами в виде эллипсоидя(льнь)х армированных в продольном направлении оболочс к, исходное состояние, поперечный разрез; на фиг. 5 — то же, при выполнении движения типа ротация; на фиг. 6 — To же, с дополните; híûìè при. вода в виде эластичных оболочек, ограниченных в поперечном направлении цилиндри (секим жестки ч корпусом, при вы»олпеllliil движения типа качание, Ilofieðå÷пый рязр(з; ня фиг. 7 то же, типа качание. ! хп< тс БОЙ x:J(.3 >13 JIH IIX!IHT<)P3 сОстОит из

<ю.юго кopIJ>c;J 1, внутри которого устаHof1, ц пы допол нительные приводы 2, свяBf1lIlIhI((пярнирно с исполнительным зве-!

I()xl захвата 4 и корпусом I. В различных

Бя рия птах выполнения кистевого узла дви.Кение исполнительному звену может передаваться непосредственно от дополни. !ьных приводов 2 или с помощью промекуточного звена 5, жестко связанного с псполпительныч звеноч 3. В Ilcðâîм случае приводимым звеном для допол нительны.х приводов является исполнительное звено

3, а во втором --- промежуточное звено 5.

Дополнительные приводы 2 каждой степе1lH подвижности кистевого узла Iiofl3pHo уравновешены и установлены в корпх се своими продольными осями !юд углом 45" к продольной оси приводичо(о ими B;IBH>кение звена (исполнителшгс)го звена 3 для фиг. — 3; промежуточного звена 5— для фиг. 4 — 2).

В одних вариантах кистеBol о узла (фиг. 1

2, 4, 5 и 7) дополнительные приводы 2 выпол-! (ены в виде эллипсоидальних армированных в продольном направлении эластичных оболочек 6. В других вариантах кистевого манипу IBTop3 (((>HI . 3 il 6) каждый дополнительный привод содержит эластичную оболочку 7, ограниченную в попеpea«ox»I3IJpaBлснии цилиндрическим жесткич корпусом 8, и вспомогательное звено

9, связанное с приводным звеном с помощью шарниров 1О. Исполнительное звено 3 в каждом варианте выполнения кистевого узла манипулятора устано!>лено в корпусе

I с по!(!О(ць!о мш>гостспенного !Нарнира 1(.

Устройство работает следук>щич образом, При подаче сигналов хира»лен»я на основные приводы кистевой узел манипуляторая псремещает захват 4 в гребусм>ю точ1117203 ку рабочего пространства с определенной погрешностью, т. е. осуществляется грубое позиционирование. При этом продольная ось исполнительного звена 3 совпадает с продольной осью корпуса 1, каждый из попарно урановешенных дополнительных приводов 2 находится в исходном состоянии (фиг. 1 и 4) . В исходном состоянии в эластичных оболочках 6 и 7 дополнительных приводов 2 поддерживается давление рабочей среды, соответствующее половине (500/с ) максимального переме1цения, которое можно обеспечить каждым из этих приводов 2.

При увеличении внутреннего давления в любом из дополнительных приводов 2, выполненных в виде эллипсоидальных армированных в продольном направлении эластичных оболочек 6, происходит продольное укорочение эластичной оболочки 6 и дополнительный привод 2 сообщает исполнительному звену 3 перемещение, соответствующее сблг жению последнего с шарниром 10, связывающим +olloлнительный привод 2 с корпусом 1, т. е. осуществляется движение типа втягивание.

При увеличении- внутреннего давления в I K)ooM из IQIIo.l íè Tåëüíûx при водов 2, выполненных в виде эластичных оболочек 7, ограниченных жестким корпусом 8, происходит удлинение эластичной оболочки 7 в продольном направлении и вспомогательное звено 9 осуществляет движение типа выдвижение, т, е, движение, соответствующее удаленик) исполнительного звена 3 от шарнира 10, связывающего допол нительный привод 2 с корпусом 1. Для целенаправленного движения вспомогательного звена

9 вдоль своей продольной оси эластичная оболочка 7 помещена в жесткий ко))пус 8, играющий роль ограничителя.

При снижении внутреннего давления рабочей среды в эластичных оболочках 6 и 7 соответствующие дополнительные приводы 2 обеспечивают соответственно движение типа выдвижение и втягивание. Выполнение основного элемента дополнительных приводов 2 в виде эластичной оболочки 6 и 7 обеспечивает широкий диапазон перемещения приводимого в движение звена.

Последовательность и характер изменения внутреннего давления в эластичных оболочках 6 и 7 зависит о-. того, в каком направлении необходимо перемещать захват 4.

Так, например, в кистевом узле манипулятора, имеющем две степени подвижности: качание (влево-вправо) и выдвижение-втягивание (вниз-вверх), для осуществления движения типа выдвижение (втягивание) повышается (понижается) давление рабочей среды в нижней паре эластичных оболочек 6 дополнительных приводов 2, а в верхней паре оболочек — понижается (повышается). Для обеспечения движения захвата 4 (фиг. 2) влево (вправо). повышается

1

:0

55 (поцижается) давление в правой паре приволов 2, а в левсгй паре — понижается (повышается). В кпстевом узле манипулятора, конструктивно выполненном с дополнительными lip)I I)ozdxIII 2 в виде ограниченных жест кими кори)сами 8 эластичных оболочек 7, IHdëoãIlчные степени подвижности захваTd 4 (качание, выдвижение), обеспечиваются изменением характера регулирования давл IIII рабочей среды, т. е. повышению (понижению) давления рабочей среды в эластичных армированных оболочках 6 соответствует понижение (повышение) давления рабочей среды в эластичных оболочках 7 (фиг. 3).

Если необходимо обеспечить исполнительному звену 3 движение типа ротация и качание в двух взаимно перпендикулярHbIx плоско THx, то попарно уравновешенные дoполнительные приводы в исходном состоянии устанавливаются своими продольными осями под углом 45 к промежуточному звену 5, являющемуся непосредственно приводимым в движение звеном (фиг. 4). Для обеспечения ротации исполнительного звена 3 (фиг. 4), в варианте исполнения дополнительных приводов 2 в виде эластичных армированных оболочек 6, необходимо noBblllIdTh (понижать) давление рабочей среды B верхнем левом и нижнем правом приводах 2, а в верхнем правом и нижнем левом — понижать (повышать), а для обеспечения качания исполнительного звена 3 в в плоскости, перпендикулярной продольной оси промежуточного звена 5, необходимо повышать (понижать) внутреннее давление в Ilðàâûx эластичHülx оболочках 6 и соответственно понижать (повышать) внутреннее давление в левых эластичных оболочках

6 (фиг. 7). сля обеспечения качания исполнительного звена 2 в плоскости, проходящей через про ц)льную ось промежуточного звена 5, в варианте исполнения дополнительных приводов в виде ограниченных жестким корпусом 8 эластичных оболочек 7, необходимо повышать (понижать) внутреннее давление рабочей среды в верхних дополнительных приводах 2 и понижать (повышать внутреннее давление рабочей среды в нижних дополнительных приводах 2 (фиг. 6).

Таким образом, попарное уравновешивание дополнительных приводов 2 и расположение их под углом 45 к продольной оси исполнительного звена 3 обеспечивают участие в создании того или иного перемещения исполнительного звена 3 с захватом 4, что значительно расширяет функциональные возможности кистевого узла манипулятора, в частности повышает маневренность, поскольку режим его работы не зависит от знака ошибки позиционирования, увеличивает грузоподъемность, поскольку все .дополнительные приводы 2 одновременно работают на каждую степень подвижности, IT() осгественно, приво IHT к увеличению мг>ппн>сти кистевого узла, повышает падежи(>сть фъ нкциопирг)вапия, TdK как ikpH Отказе одного из дополнигельпык приводов 2 требуемые дви>жения за вата 4 можпо обеспечить путем уира влепия Bkk>,треп пим давлением рабочей среды функционируюших,дополцительны приводов 2.

1/7

Фиг. 5

Puz. 6

70 2

/ /

Составитель И. Бак!лина

Редактор И. Дербак Текред И. Верее Корректор С. Черни

Заказ 7122/!! Тираж 1032 11одииеное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4