Рука манипулятора /ее варианты/

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Л0„„11 6 8 (594В25 J 900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М . i КЯ

+6 gf;p редуктора привода схвата.

18 6 20 23 Ю 26 9 1522

11 1 7

2 7 6

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3574156/25-08 (22) 05.04.83 (46) 23. 12.85. Бюл. к- 47 (72) .В.А.Смирнов, А.В.Ьабич и В.В.Савельев (53) 62-229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 488388 кл . В 25 J 9/00J 1973. (54) РУКА МАНИПУЛЯТОРА (ЕЕ ВАРИАНТЫ (57) 1. Рука манипулятора, содержащая основание и расположенный на нем корпус, а также кисть со схватом, установленные в корпусе руки с возможностью изменения своего положения посредством соответствующих приводов, включающих в себя двигатели и волновые редукторы, гибкие колеса которых связаны размещенными в корпусе руки коаксиальными валами с кистью и схватом, а генераторы волн связаны с соответствующими двигателями, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения программы управления и расширения технологических воэможностей путем кинематической развязки ориентирующих степеней подвижности и обеспечения установки кистей с различными сочетаниями степеней подвижности, она снабжена жестко связанными с корпусом кисти и с жестким колесом волнового редуктора привода схвата зубчатыми колесами, а также блоком зубчатых колес, жестко связанным с гибким колесом волнового редуктора привода кисти, при этом одно зубчатое колесо этого блока входит в зацепление с зубчатым колесом корпуса кисти, а другое — с зубчатым колесом, закрепленным на жестком колесе волнового

2. Рука манипулятора, содержащая основание и расположенный на нем корпус, а также кисть со схватом, установленные в корпусе руки с возможностью изменения своего положения посредством соответствующих приводов, включающих в себя двигатели и волновые редукторы, гибкие колеса которых связаны размещенными в корпусе руки коаксиальными валами с кистью и схватом, а генераторы волн связаны с соответствующими двигателями, отличающаяся тем, что, с целью упрощения программы управления и расширения технологических воэможностей путем кинематической развязки ориентирующих

1199608 степеней подвижности и обеспечения установки кистей с различными сочетаниями степеней подвижности, она снабжена жестко связанными с корпусом руки и с жестким колесом волнового редуктора привода кисти зубчатыми колесами, а также блоком зубчатых колес, жестко связанным с гибким колесом волнового редуктора привода руки, при этом одно зубчатое колесо этого блока входит в зацепление с зубчатым колесом, закрепленным на жестком колесе волнового редуктора привода кисти, а другое кинемати-, чески связано с зубчатым колесом, жестко связанным с корпусом руКИ е

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании промышленных роботов.

Целью изобретения является упрощение программы управления и расширение технологических возможностей путем кинематической развязки ориентирующих степеней подвижности и обеспечения установки кистей с различными сочетаниями степеней подвижности.

На фиг. 1 и 2 представлены кинематические схемы руки манипулятора с двумя степенями подвижности (первый вариант); на фиг. 3 — кинематическая схема руки манипулятора с тремя степенями подвижности (второй вариант).

По первому варианту рука манипулятора (фиг. 1) содержит волновые редукторы 1 и 2 с двигателями 3 и 4.

Волновые редукторы включают в себя генераторы 5 волн, гибкие колеса 6 и жесткие колеса 7, причем генераторы 5 волн связаны с валами двигателей 3 и 4, а жесткое колесо редуктора 1 установлено в . подшипниках 8 основания 9, при этом жесткое колесо редуктора 2 закреплено на основании.

На жестком колесе волнового редуктора 1 закреплено зубчатое колесо

10, связанное с жестким колесом посредством полого вала 11, а с гибким

2 колесом волнового редуктора 2 жестко связаны зубчатые колеса 12 и 13.

Шестерня 13 находится в зацеплении с зубчатым колесом 10, а шестерня 12

5 находится в зацеплении с зубчатым колесом 14, жестко закрепленным на полом валу 15, на другом конце кото-. рого жестко закреплено коническое колесо 16, находящееся в зацеплении I0 р коническим колесом 17, жестко зак1 епленным на оси 18 качания, которая установлена в подшипниках 19 в вилке

20 кисти. Внутри полого вала 15 в подшипниках 21 установлен вал 22, f5 один конец которого связан с гибким колесом 6 волнового редуктора 1, на другом конце которого жестко закреплена коническая шестерня 23, находя- щаяся в зацеплении с коническим

2О колесом 24, установленным на оси 18 качания. С другой стороны коническое колесо 24 входит в зацепление с коническим колесом 25.,Коническое колесо 25 подвижно установлено на

25 оси 26, жестко связанной с осью 18 качания. С коническим колесом 25 жестко связан схват 27, полый вал

15 установлен в подшипниках 28 корпуса 9 руки.

При другом сочетании степеней подвижности кисти (фиг. 2).вилка

20 кисти устанавливается в корпусе руки с возможностью поворота, а

1199608 схват 27 — с возможностью качания относительно оси 18.

По второму варианту корпус 9 руки устанавливается на основании 29 с возможностью поворота вокруг продольной оси на подшипниках 30.

На одном конце корпуса 9 имеется вилка 20 кисти, а на другом конце закреплено зубчатое колесо 31, находящееся в зацеплении с промежуточным колесом 32, которое, в свою очередь, зацепляется с цилиндрическим колесом 33, жестко связанным с гибким колесом дополнительного волнового редуктора 34 с двигателем

35. При этом жесткое колесо 7 волнового редуктора 2 установлено на основании 29 с возможностью вращения и связано с зубчатым колесом

36, находящимся в зацеплении с колесом 37, жестко связанным с зубчатым колесом 33 и гибким колесом волнового редуктора 34.

Работа руки манипулятора по первому варианту осуществляется следующим образом.

При вращении схвата двигатель

3 вращает генератор 5 волн волнового редуктора 1, жесткое колесо 7 этого редуктора стоит на месте, так как оно посредством зубчатых колес

10 и 13, волнового редуктора 2 связано с корпусом 9 руки, гибкое колесо б волнового редуктора вращается и вращает вал 22 с сидящим на нем колесом 23, которое через колесо 24 передает движение колесу

25, которое вместе со схватом 27 вращаются вокруг оси 26, реализуется степенЬ подвижности — вращение схвата.

При качании схвата электродвигатель 4 вращает генератор 5 волн волнового редуктора 2, вращается гибкое колесо 6 с жестко связанными с ним зубчатыми колесами 12 и 13, которые через колеса 10 и 14 и волновой редуктор 1 сообщают валам 15 и 22 вращение в одну сторону, причем вращение это происходит с одной угловой скоростью. Вместе с валом 15 вращается зубчатое колесо 16, кото-, рое вращает коническое зубчатое .колесо 17 и ось 18 в подшипниках 19 вилки 20, происходит качание схвата

27, так как колесо 23 и вал 22 вращаются в ту же сторону, что и вал

10 15, схват 27 не вращается относительно оси 26.

При другом сочетании степеней подвижности {фиг. 2) волновой редуктор 1 с двигателем 3 осуществляют

f5 качание схвата, а волновой редуктор

2 с двигателем 4 осуществляют вращение кисти.

Работа руки манипулятора по второму варианту при вращении схвата

2О и его качании аналогична работе руки манипулятора по первому варианту (фиг. 1) за исключением реализации. третьей степени подвижности †.вращение корпуса руки.

25 При вращении корпуса 9 руки манипулятора электродвигатель 35 приводит во вращение генератор волн волнового .редуктора 34, который, в свою очередь, приводит во вращение волновое колесо редуктора 34 и вместе с ним — зубчатые колеса 33 и 37.

Генераторы 5 волн волновых редукто,ров 1 и 2 стоят на месте. От зубчатого колеса 37 через зубчатое колесо 36, волновой редуктор 2, зубчаt тые колеса 12, 13, 10 и 14, волновой редуктор 1 движение передается валам . 15 и 22, а от зубчатого колеса 33— корпусу 9.

Передаточные отношения у зубчатых колее подобраны так, что валы 15, 22 и корпус 9 вращаются с одинаковой угловой скоростью в одну сторону.

Таким образом, осуществляется кинематическая развязка степени подвижности вращения корпуса руки относительно степеней подвижности вращения и качания схвата.

1)99608

1О 11 7

13 7

Фиг. 2

2У 9 15 Л 79 108 б 7

Заказ 7774/20 Тираж 1049 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е.Ермолаев

Редактор А.Ворович Техред О.Неце Корректор Е.Рошко