Рука тензорного манипулятора

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„120285

@: - 1)703g g g

73."," - и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ (61) 1114545 (2 1) 3772363/25-08 (22) 17.07.84 (46) 07.01.86. Бюл. 1Ф 1 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова (72) А.Н.Макаров, Б.И.Крюков и И.M.Êóòëóáàåâ (53) 621.229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1114545, кл. В 25 J 1/02, 1983. (54)(57) 1. РукА тензоРного мАнипуЛЯТОРА по авт. св. N - 1114545, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности (su 4 В 25 3 1/02 // В 25 7 17/00 путем уменьшения времени позиционирования, она снабжена системой избыточного.давления, тяги выполнены полыми, с поперечным сечением крестообразной формы, заполнены рабочей средой и соединены с системой избыточного давления, а отверстия в пластинах выполнены по форме, соответствующей форме поперечного сечения тяг.

2. Рука тензорного манипулятора по п. 1, отличающаяся тем, что тяги установлены в отверстиях пластин таким образом, что одна и та же образующая поверхности тяги обращена к продольной оси звена

1202857

Изобуетение относится к радиотехнике, может быть использовано в конструкциях тензорных манипуляторов и является усовершенствованием изобретения по авт. св. У 1114545.

Цель изобретения — повышение производительности путем уменьше ния времени позициЬнирования руки.

На фиг. 1 изображена рука тензорного манипулятора, общий вид, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Рука тензорного-манипулятора содержит звенья 1-3, соединенные между собой универсальными шарнирами

4 и 5. Каждое звено имеет поперечную пластину: звено 1 — пластину 6, звено 2 — пластину 7, звено 3 пластину 8. В каждой пластине выполнено по два отверстия 9 и 10, расположенные симметрично относительно продольной оси 11 звеньев. Тяги 12 и 13, проходящие через каждую пластину соответственно через отверстия

9 и 10, закреплены на схвате.(не показан).

Каждый универсальный шарнир снабжен механизмами фиксации звеньев относитепьно осей шарниров (не IIo казаны), при этом каждый механизм снабжен приводом и состоит из двух частей, одна из которых установлена на шарнире, а другая на звене.

Механизмы фиксации расположены внутри шарниров.

Оси отверстий 9 и 10 и ось 11 лежат в одной плоскости 14, проходящей через одну из осей поворота универсального шарнира и перпендикулярной аналогичной плоскости соседних звеньев.

При этом тяги 12 и 13 выполнены полыми и заполнены рабочей средой, например маслом, и подключены к системе избыточного давления (насосной станции). Поперечное сечение тяг имеет крестообразную форму. Аналогичную форму имеет поперечное сечение отверстий в пластинах, причем оси 15 и 16 крестообразного сечения параллельны осям 17 и 18 поворота универсального шарнира.

Тяги 12 и 13 установлены в отверстиях таким образом, что к продольной оси 11 звена направлен один и тот же луч поверхности тяги. У тяги 12 к продольной оси звена направлен луч 19, у тяги 13 — луч 20.

Выполнение несущих тяг полыми, заполненными рабочей средой, и связь их с системой избыточного давления позволяет повысить жесткость

РУка тензорного манипулятора работает следующим образом.

При необходимости совершить дви-! жение в шарнире натягивают одну из

5 тяг 12 или 13, создавая крутящий момент вокруг двух осей универсального шарнира 4 и 5 одновременно.

Выключают устройства фиксации соответствующего шарнира, при этом в

10 этом шарнире происходит относительное движение звеньев под действием одной из натянутых тяг, например тяги 12. При повороте одного звена относительно другого, например зве15 на 3 относительно звена 2, вокруг осей шарнира 5 гибкие тяги изгибаются в отверстиях поперечной пластины 7 относительно осей 15 и 16, при этом благодаря крестообразному по20 перечному сечению тяги и отверстия противоположные стенки тяги не смыкаются, между ними остается проход соединяющий полости тяги, заключенные между пластинами 6 и 7, 7 и 8

25 (фиг. I). При достижении заданного угла поворота звена 3 относительно звена 2 привод тяги 12 отключается, включают устройство фиксации звеньев в шарнире 5. Внутри тяг 12 и 13

30 создают избыточное давление. Под действием сил инерции, действующих на звено 3, звенья манипулятора упpyro деформируются — изгибаются, при этом тяга 13 растягивается, создавая сопротивление изгибу звена 3,,тяга 12 после создания в ней избыточного давления приобретает значительную изгибную жесткость и также создает сопротивление изгибу звена 3.

За счет создания сопротивления упругой деформации звена 3 одновременно тягами 12 и 13 амплитуда колебаний кбнца звена 3 значительно уменьшается, при этом увеньшается и время, в течение которого амплитуда коле" баний достигает величины меньшей, чем точность позиционирования.

Направление в каждом отверстии в поперечной пластине к продольной оси

50 звена одного и того же луча поверхности тяги позволяет равномерно нагружать по всей длине участки несущих тяг, заключенные между ее осями 15 и 16. конструкции в режиме позиционирования, так как при таком исполнении сопротивление упругому изгибу звеньев создается не только за счет растяжения тяги на участвовавшей в передаче движения, но и за счет тяги, передавшей движение звену и обладающей за счет создания внутри нее давления рабочей среды значительной изгибной.жесткостью, на преодоление которой также расходуется значительная часть энергии подвижного:звена.

Вследствие этого при позиционировании схвата амплитуда и время колебаний снижается.

Выполнение отверстий под тяги в пластинах и поперечного сечения самих тяг крестообразной формы позволяет обеспечивать создание давления внутри тяг при любом взаимном расположении звеньев, так как при этом обеспечивается сообщение полостей тяг, заключенных между поперечными пластинами.

Направление к продольной оси звена одного и того же луча тяги в каждом отверстии поперечной пластины обеспечивает равномерное распреде202857 ление нагрузки в поперечном сеченйи тяги на протяжении всего участка тя\ ги, заключенного между поперечными пластинами. При повороте одного звена относительно другого части несущей тяги, заключенные между двумя соседними лучами, изгибаются в общем случае в плоскости, нормальной к данному участку тяги, и в плоскости самого участка тяги. В последнем случае изгиб участка тяги, заключенного между двумя соседними лучами, не приводит к появлению прогиба одного из лучей тяги и дополнительно15,:го растяжения другого, так как часть луча, заключенного между пластинами звеньев, совершающих относительное движение, находится на растягиваемой стороне, а другая — на сжимае2б мой стороне участка тяги, заключенного между двумя соседними пластинами. Поэтому суммарная величина изменения прогиба каждого луча остается одинаковой и не зависит от

25 величины относительно угла по— ворота звеньев. Это позволяет равномерно нагружать все участки тяг °

ВНщ ПН Заказ 83Ьб/19 Тираж 1049 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная,, 4