Манипулятор

 

МАНИПУЛЯТОР, содержащий механическую руку и механизм ее перемещения , выполненный в виде многозвенного шарнирного механизма, включающего в се75 7; бя основание с установленными на нем приводами , платформу, несущую механическую руку, рычажные звенья, щарнирно установленные на основании и связанные с приводами , а также поводки, каждый из которых одним концом шарнирно связан с платформой , а другим - с рычажным звеном, отличающийся тем, что, с целью расширения зоны обслуживания, звенья шарнирного механизма установлены так, что мгновенные и постоянные оси вращения звеньев пересекаются в одной точке, образуя сферический механизм. I NU 00 сд 13

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(Я) В 25 J 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3672624/25-08 (22) 30.11.83 (46) 15.03.85. Бюл. № 10 (72) P. И. Али-Заде (71) Азербайджанский политехнический институт им. Чингиза Ильдрыма (53) 62-229.72 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1081919, кл. В 25 J 9/00, 1982. (54) (57) МАНИПУЛЯТОР, содержащий механическую руку и механизм ее перемещения, выполненный в виде многозвенного шарнирного механизма, включающего в се„„QlJ 1144875 А бя основание с установленными на нем приводами, платформу, несущую механическую руку, рычажные звенья, шарнирно установленные на основании и связанные с приводами, а также поводки, каждый из которых одним концом шарнирно связан с платформой, а другим — с рычажным звеном, отличающийся тем, что, с целью расширения зоны обслуживания, звенья шарнирного механизма установлены так, что мгновенные и постоянные оси вращения звеньев пересекаются в одной точке, образуя сферический. механизм.

1144875

ВНИИПИ Заказ 1034/13, Тираж 1050 Подписное

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

Изобретение относится к робототехнике и может применяться в различных отраслях народного хозяйства при обслуживании различных технологических процессов.

Известен манипулятор, содержащий механическую руку и механизм ее перемещения, выполненный в виде многозвенного шарнирного механизма, включающего в себя основание с установленными на нем приводами, платформу, несущую механическую руку, рычажные звенья, шарнирно установленные на основании и связанные с приводом, а также поводки, каждый из которых одним концом шарнирно связан с платформой, а другим — с рычажным звеном (1) .

Недостатком известного устройства является ограниченная зона обслуживания, что обусловлено конструктивным исполнением механизма перемещения механической руки, позволяющего сообщать платформе перемещения только в одной плоскости.

Цель изобретения — расширение зоны обслуживания манипулятора.

Указанная цель достигается тем, что в манипуляторе, содержащем механическую руку и механизм ее перемещения, выполненный в виде многозвенного шарнирного механизма, включающего в себя основание с установленными на нем приводами, платформу, несущую механическую руку, рычажные звенья, шарнирно установленные на основании и связанные с приводами, а также поводки, каждый из которых одним концом шарнирно связан с платформой, а другим— с рычажным звеном, звенья шарнирного механизма установлены так, что мгновенные и постоянные оси вращения звеньев пересекаются в одной точке, образуя сферический механизм.

На чертеже показана кинематическая схема промышленного робота.

Промышленный робот содержит опору 1, поворотную колонну 2, привод вращения 3 поворотной колонны с жестко насаженным на ней основанием 4, образованным тремя вращательными парами 5, 6 и 7 рычажных звеньев 8, 9 и 10, соединенных с соответствующими тремя приводами 11, 12 и 13.

Платформа 14 с тремя вращательными парами 15, 16 и 17 соединена с основанием 4 через звенья 8, 9 и 10, через вращательные пары 18, 19 и 20 с тремя поводками 21, 22 и 23.

Основание 4, рычажные звенья 8, 9 и 10, поводки 21, 22 и 23, платформа 14 и вращательные кинематические пары 5, 6, 7, 15, 16, 17, 18, 19 и 20 образуют пространственный сферический восьмизвенный механизм, имитирующий механизм плеча робота

50 и представляющий замкнутую кинематическую цепь, причем оси всех вращательных пар 5, 6, 7, 15, 16, 17, 18, 19 и 20 и ось поворотной колонны 2 имеют общую точку О пересечения в центре сферы. Платформа 14 соединена с механической рукой со схватом 24, представляющей собой незамкнутую кинематическую цепь со звеньями 25, 26 и 27, приводящимися в движение посредством трех приводов (не показаны), обеспечивающих поворот этих звеньев на углы с, У УМанипулятор работает следующим образом.

При подаче управляющего воздействия на привод вращения 3 поворотная колонна 2 поворачивается вместе с основанием 4, приводы 11, !2 и .13 которой обеспечивают посредством вращательных пар 5, 6 и 7 движение рычажных звеньев 8, 9 и 10, которые в свою очередь посредством вращательных пар 18, 19 и 20 передают вращение поводкам 21, 22 и 23, а последние — платформе

14 посредством вращательных пар 15, 16 и 17.

При вращении звеньев 8, 9 и 10 все оси вращательных пар 5, 6, 7, 15, 16, 17, 18

19 и 20 пересекаются в центре сферического механизма, а точки звеньев 8, 9, 10, 21, 22 и 23, перемещаются по сфере, при этом платформа 14 вращается вокруг трех осей декартовой системы координат. .При вращении звеньев 8, 9 и 10 с одинаковой угловой скоростью вращения платформа 14, совершая вращательное движение вокруг оси, перпендикулярной основанию и платформе, остается параллельной основанию. При повороте звеньев 8, 9 и 10 на 90 ведомое звено поворачивается на

180 .

В случае когда приводы 11, 12 и 13 работают попеременно, пирамида О, 15, 16 и 1? перекатывается по пирамиде О, 5, 6 и 7, а когда все три привода 11, 12 и 13 работают одновременно, ведомое звено 14 занимает положение на сфере в пределах вращения относительно каждой из трех осей на 180 .

Область движения платформы 14 по сфере дает возможность механической руке перемещаться в различных направлениях, а посредством трех приводов (не показаны) производить поворот этих звеньев на углы (,р, у.

Предлагаемое устройство позволит расширить технологические возможности его использования за счет увеличения зоны обслуживания и возможных траекторий и характера перемещения механической руки.