Модуль манипулятора

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

z z (21) 3761766/25-08 (22) 07.05.84 (46) 15.03 ° 86. Бюп, Ф 10 (71) Институт кибернетики АН ГССР (72) Т. Л. Хомерики (53) 62-229.72(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 837862, кл. В 25 J 17/00, 1979. (54) (57) МОДУЛЬ МАНИПУЛЯТОРА, содержащий входное и выходное звенья, связанные между собой посредством сферического шарнира с приводом, отличающийся тем, что, с целью повышения подвижности, шарнир

-,SU» 12176 2 A (дц 4 В 25 Л 17/00 //В 25 3 3/04< выполнен в виде трех пар коаксиальных цилиндров, причем цилиндры каждой пары соединены между собой двухслойными пластинами с разным коэффициентом линейного расширения, при этом малый цилиндр каждой последующей пары жестко соединен с большим цилиндром предыдущей пары, а входное и выходное звенья закреплены соответственно на большом цилиндре внутренней пары и на малом цилиндре наружной пары, кроме того, оси внутренней, средней и наружной пар взаимно перпендикулярны и пересекаются в одной точке, 1217662

Изобретение относится к майиностроению, в частности к манипуляторам роботов, и предназначено для перемещения и манипулирования в пространст.ве объектами, 5

Цель изобретения — повышение подвижности модуля.

На фиг. 1 показан модуль, общий вид; на фиг. 2 — то же, разрез; на . фиг, 3 - вид А на фиг. 2: на !О фиг. 4 — вид Б на фиг. 2.

Модуль манипулятора содержит двуслойные пластины 1 с разным коэффициентом линейного расширения, большой цилиндр 2 внешней коаксиальной пары, 15 малый цилиндр 3 внешней коаксиальной пары, большой цилиндр 4 средней коаксиальной пары, малый цилиндр 5 средней коаксиальной пары, большой цилиндр 6 внутренней коаксиальной 2О пары, малый цилиндр 7 внутренней коаксиальной пары, торец 8 малого цилиндра внутренней коаксиальной пары, входной элемент 9, выходной элемент

10, гибкие токопроводы 11, крепление 25

12 модулей с цилиндрами и токопроводами.

Кроме того, на фиг. 1-4 обозначены: Π— общий центр; ОХУ, ZOX Z ОХ, ZOY — плоскости коаксиальных пар, 3О проходящие через общий центр; Ф— угол наклона между плоскостями ZOY и Е 07.

Двуслойные пластины помещены в пары из коаксиальных цилиндров.

Каждая пара составлена из большого и, малого цилиндров. Имеются три пары коаксиальных цилиндров: внешняя, средняя и внутренняя. Внешняя пара коаксиальных цилиндров составлена из 4О большого 2 и малого 3 цилиндров, средняя — из большого 4 и малого 5 цилиндров, внутренняя — из большого

6 и малого 7 цилиндров. Малый цилиндр

7 внутренней пары выполнен со сплошным торцом 8. К последнему присоединен входной элемент 9, а к наружной стенке большого цилиндра 2 внешней паоы перпендикулярно к ее поверхностям прочно присоединен выходной элемент

10. Свободные концы входного и выходного элементов снабжены резьбой, Через полости входного и выходного элементов к концам пластин 1 подведены провода 11 энергопитания. Все Ы пластины 1 к стенкам цилиндров коакснальных пар прочно присоединяются своими концами, В случае соединения посредством винтов можно одновременно этими же винтами присоединять к концам модулей и провода энергопитания, Именно такое соединение приведено на фигуре, Высота цилиндров коаксиальных пар равна ширине пластин 1. Цилиндры коBKcHBJIbHbtx пар либо электроизолированы, либо изготовлены из электроизоляционного конструкционного материала, например пластмассы, Все три пары имеют общий центр О. Внутренняя пара большим цилиндром 6 укреплена неподвижно в малом цилиндре 5 средней коаксиальной пары. Для этого цилиндр

6 наружной стенкой в местах соприкосновения .с .внутренней стенкой цилиндра 5 прочно соединен, Аналогично средняя пара неподвижно укреплена во внешней, коаксиальной паре, Для этого большой цилиндр средней пары 4 в местах соприкосновения прочно соединен с малым цилиндром 3 внешней пары.

Плоскости коаксиальных пар расположены друг относительно друга так, чтобы входной элемент 9, закрепленный на торце 8, выходил бы за пределы большого цилиндра 2 внешней коаксиальной пары, не соприкасаясь с цилиндрами коаксиальных пар и пластинами

1, Это достигается взаимным наклоном каждой из плоскостей, проходящих через общий центр О всех коаксиальных пар, На фиг, 1 4 показано, что в данном случае плоскость ХОУ внутрен-, ней пары наклонена к плоскости ОУ боо лее, чем на 90, в результате чего

/ ось 7. О отклонена от оси ZO на угол обеспечивающий отсутствие касания концевой полой трубки торца 8 к цилиндрам коаксиальных пар и пластин

1, Все пластины 1 в каждой паре расположены симметрично относительно общего центра О, В каждой паре пластины 1 предварительно изогнуты, одним концом касаясь внутренней стенки большого цилиндра пары, а другим концом — наружной стенки малого цилиндра этой же пары, В местах касания они прочно и неподвижно присоединены к стенкам. Например, во внешней коаксиальной паре пластины 1 одним концом присоединены к цилиндру 2, а другим концом — к цилиндру 3, Крепление произведено винтами. При этом соблюдается общее правило для пластин 1: все модули в паре направлены в одну сторону (например, по часовой или против часовой стрелки), Работа устройства заключается в одновременных перемещениях входного и выходного элементов друг относительно друга в трех плоскостях: ОХУ, 02 7

QZX вокруг центра О. Это результат

Toro, ОХУ, Xz и Ок х сами поворачиваются друг относительно друга относительно того же центра О.

Повороты плоскостей вызваны вращением больших цилиндров относительно малых цилиндров в трех коаксиальных парах, Во внутренней коаксиальной паре цилиндр 6 вращается относительно ци-. линдра 7, В средней паре цилиндр 4 вращается относительно цилиндра 5, Во внешней паре цилиндр 2 вращается относительно цилиндра 3. Большой и малый цилиндры в каждой паре составляют ведомую и ведущую пару-. Непод17662 4 вижное соединение цилиндров 6 с 5 и 4 с 3 приводит к тому, что условия не только пластин 1 одной пары цилиндров, а всех пар суммируются и приводят к суммарному перемещению входного и выходного элементов. Возникновение вращений и усилий являются результатом работы пластин 1, Концы пластин 1 прочно соединены с цилиндрами пары, поэтому влекут их за собой, проворачивая друг относительно друга.

Симметричные расположения вокруг центра О пластин 1 и их одинаковость, приводит к одинаковому повороту и одинаковым усилиям по всему перимет ру коаксиальных цилиндров пары друг относительно друга.

20 Предлагаемое устройство повышает надежность манипулятора.

1217662

12 Рию,Д и .4

Составитель Г. Карева

Редактор М, Петрова Техред N.Ðàðoöàé Корректор N. Самборская

Заказ 1048/20 Тираж 1030 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4