Исполнительный орган манипулятора

 

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН МАНИПУЛЯТОРА , содержащий шарнирно соединённые меязду собой плечо, предплечье, кисть, приводы качания и вращения плеча, а также индивидуальные приводы качания и вращения предплечья и кисти, отличающийся тем. что, с целью улучшения динамических характеристик, он снабжён волновой передачей, смонтированной в кисти, кареткой с гибким валом, стаканом и зубчатой муфтой, а предплечье выполнено в виде полого корпуса в котором размещен стакан, связанный посредством зубчатой муфты с приводом вращения предплечья, при этом стакан жестко связан с плечом, а привод вращения кисти расположен в стакане и кинематически связан с волновой передачей посредством каретки с гибким валом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЯИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК. (51)4 В 25 J 1 02

ВСЕСОЖ311ЬЯ

13 „". „.,„13

ВЗИЛИ О ТГХ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3532804/25-08 (22) 06.01.83 (46) 07. 12.87. Бюл. У 45 (72) С. Н. Громов и С.Д. Гультяев (53) 62д 229. 72 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 541662 кл. В 25 J 1/02, 1975 ° (54)(57) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ИАНИПУЛЯТОРА,содержащий шарнирно соединенные между собой плечо, предплечье, кисть, приводы качания и вращения плеча, а также индивидуальные приводы качания и вращения предплечья и кисти, отличающийся тем, „„SU„„1123227, А что, с целью улучшения динамических характеристик, он снабжен волновой передачей, смонтированной в кисти, кареткои с гибким валом стаканом и зубчатой муфтой, а предплечье выполнено в виде полого корпуса, в кото" ром размещен стакан, связанный посредством зубчатой муфты с приводом вращения предплечья, при этом стакан жестко связан с плечом, а привод вращения кисти расположен в стакане . и кинематически связан с волновой передачей посредством каретки с гибким валом.

1 11232

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к манипуляторам, преимущественно копирующим, предназначенным для работы в недоступных для человека условиях.

Известен исполнительный орган манипулятора, содержащий шарнирно соединенные между. собой плечо, предплечье, кисть, приводы вращения и ка- 10 чания плеча, а также индивидуальные приводы качания и вращения предплечья и Кисти.

Недостатком известного манипуля= тора являются низкие динамические характеристики, обусловленные тем, что привод вращения кисти, связанный с кистью с помощью системы конических шестерен, закреплен в предплечье на валу привода качания кисти, 2О связанного с кистью трособлочной системой, что вызывает нагружение привода качания кисти реактивным моментом привода ее вращения при одновременной их работе. Это увеличивает 25 габариты предплечья и снижает динамические качества исполнительного органа.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик gg исполнительного органа манипулятора.

Поставленная цель достигается тем, что исполнительный орган манипулятора, содержащий шарнирно соединенные между собой плечо, предплечье, 35 кисть, приводы качания и вращения плеча, а также индивидуальные приводы качания и вращения предплечья и кисти, снабжен волновой передачей, смонтированной в кисти, кареткой с 40 гибким валом, стаканом и зубчатой муфтой, а предплечье выполнено в виде полого корпуса, в котором размещен стакан, связанный посредством зубчатой муфты с приводом вращения пред45 плечья, при этом стакан жестко связан с плечом, а привод вращения кисти расположен в стакане и кинематически связан с волновой передачей посредством каретки с гибким валом.

На фиг.1 изображен исполнительный орган манипулятора (оси всех шарниров условно показаны в одной плоскости); на фиг.2 — разрез А-А фиг. 1; на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.2.

Исполнительный орган манипулятора состоит из основания 1 с закрепленными на нем приводами вращения и ка,чания плеча 2, приводом 3 качания

27 2 предплечья, предплечья 4, приводом

5 вращения предплечья, приводом 6 качания кисти и приводом вращения

Ь кисти 7, кисти 8.

В корпусе предплечья 4 расположен привод 5 вращения предплечья, состоящий из электродвигателя 9, на валу которого закреплено зубчатое колесомуфта 10, кулачка 11, гибкого подшипника 12, гибкого колеса 13 и жесткого колеса 14. Электродвигатель 9 с помощью зубчатого кольца 15 прикреплен через зубчатую муфту 16 к стакану 17, который через опорный фланец

18 крепится к приводу 3 качания предплечья. Внутри стакана 17 размещен привод вращения кисти 7, например, электродвигатель, на валу которого закреплена шестерня 19, зацепленная с паразитной шестерней 20, которая в свою очередь находится в зацеплении с центральной шестерней 21, размещенной соосно электродвигателю 7 на подшипниках 22. Шестерня 21 находится в зацеплении с зубчатым колесом 23, которое связано с приводным валом 24.

На последнем с возможностью осевого перемещения вместе с кареткой 25 закреплена шестерня 26, находящаяся в зацеплении с шестерней 27, установленной на валу 28. На каретке 25 закреплен один конец брони 29 гибкого вала 30, .связанного с валом 28. На корпусе каретки 25 выполнен паз, в который входит. реактивный вал 31 с размещенной на нем пружиной 32 ° С приводным валом 24 кинематически связаны датчик скорости вращения кисти 33 и датчик угловых перемещений кисти 34. Датчик угловых перемещений

35 и датчик скорости вращения 36 предплечья связаны с кулачком 11 привода 5 вращения предплечья. Стакан

17 закреплен в корпусе предплечья 4 на подшипниках 37 и 38, причем последний — через опору 39, в которой,имеется вырез для перемещения каретки

25, реактивного вала 31 и приводов электропитания 40, осуществляющих подачу энергии к приводу 6 качания кисти и датчикам скорости и угловых перемещений, проходящих внутри корпуса предплечья 4. Другой конец брони 29 гибкого вала 30 закреплен на корпусе кисти 8, внутри которой расположена волновая передача вращения кисти 8, состоящая из кулачка 41, гибкого подшипника 42, гибкого колеса з

1123227 4

43 и жесткого колеса 44. Внутри гиб- зубчатой муфтой 16 и через стакан 17 ,кого колеса 43 размещен пневмоци- передается на привод 3 качания предлицдр зажима инструмента.45. Кулачок плечья. Реактивный момент всего при41 связан через торсионный вал 46 и вода вращения предплечья с гибким конические шестерни 47 и 48 с гибким колесом 13 воспринимается стаканом валом 30. 17. В результате корпус предплечья

Работа исполнительного органа 4 поворачивается.-относительно стакаманипулятора осуществляется следую- на 17 на подшипниках 37 и 38. Вместе щим образом. 1р с корпусом предплечья 4 поворачиваетДвижение вращения кисти передает- ся кисть 8 с приводом 6 качания кисся от электродвигателя 7 через шес- ти и гибкий вал 30 с зубчатым колетерни 19, 20 и 21 и зубчатое колесо сом 23, что вызывает вращение при23 на приводной вал 24, а затем че- водного вала 24 и датчика скорости рез шестерни 26 и 27 и вал 28 на гиб- 1g вращения кисти 23, и датчика угловых кий вал 30 и далее через шестерни перемещений кисти 34, в результате

47 и 48, вал 46 на кулачок вращения чего появляется сигнал управления, кисти. При качании кисти 8 вверх за эквивалентный сигналу в результате счет работы привода 6 качания кисти аналогичного движения управляющей

Гибкий вал 30 вместе с броней 29 и 20 руки на привод вращения кисти, котокареткой 25 выдвигается из корпуса рый отрабатывает возмущение и восста-, предплечья 4, а при качании вниз навливает прежнее положение по вравтягивается внутрь за счет пружины щению кисти относительно предплечья.

32 и осевой жесткости самой брони 29. Использование предложенного техПри работе привода вращения пред- 25 нического решения позволяет улучшить плечья 5 реактивный момент с корпуса динамические характеристики исполниэлектродвигателя 9 воспринимается тельного органа манипулятора.

1123227

1123227

А-А

1123227

Техред А.Кравчук Корректор М.Пожо

Редактор Н.Сильнягина

Заказ 6411 Тираж 952 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва -35 Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4