Сустав манипулятора

 

Изобретение относится к области робототехники и предназначено для устранения веса звена манипулятора и частичного восприятия веса перемещаемых грузов. При отклонении звена I относительно звена 2 возникающий при этом опрокидывающий момент уравновешивается моментом, создаваемым одновременно за счет перемещения центра тяжести рабочего тела 6 и пропорционального изменения силы трения за счет того же рабочего тела 6, которое увеличивает или уменьшает площадь соприкосновения оболочки 5 эластичной емкости и оси 3. 4 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л IND о со со со

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 В 25 J 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3859190/25-08 (22) 25.02. 85 (46) 15.11.86. Бюл. № 42 (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (72) В. А. Горбунов (53) 621-229.75 (088.8)

{56) Заявка П1вейцарии № 534568, кл. В 25 ) 3/00, 1973.

„„SU„„1269991 (54) СУСТАВ МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к области робототехники и предназначено для устранения веса звена манипулятора и частичного восприятия веса перемещаемых грузов. При отклонении звена 1 относительно звена 2 возникающий при этом опрокидывающий Момент уравновешивается моментом, создаваемым одновременно за счет перемещения центра тяжести рабочего тела 6 и пропорционального изменения силы трения за счет того же рабочего тела 6, которое увеличивает или уменьшает площадь соприкосновения оболочки 5 эластичной емкости и оси 3.

4 зпфлы, 3 ил.

1 !69991

Формула изобретения

Составн гель Т. Костнкова

Текред И. Верес Корректор Г. Решетник

Тираж 1031 Г1одпнсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Редактор М. Кслемеш

Заказ 6082/12

Изобретение относится к робототехнике и предназначено для устранения веса звена манипулятора и частичного восприятия веса перемещаемых грузов.

Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов.

На фиг. 1 изображен сустав манипулятора, в частности кистевой узел; на фиг. 2 и 3 — возможные варианты относительного положения емкости при различных углах относительного отклонения звеньев.

Устройство содержит шарнирно соединенные звенья 1 и 2 посредством оси 3, жестко закрепленной на звене 2. В звене 1 вокруг оси 3 шарнира выполнена полость 4, в которой размещен механизм уравновешивания, 15 выполненчый в виде емкости с эластичной оболочкой 5, заполненной рабочим телом 6.

В качестве рабочего тела может быть применен жидкий металл, например, ртуть; механическая смесь жидкости и металличе- 20 ских гранул; металлические шары; сыпучий материал, например песок. Вид рабочего тела зависит от веса объекта манипулирования.

Устройство работает следующим образом.

При отклонениях подвижного звена 1 относительно неподвижного 2 возникает опрокидывающий момент, однако для уравновешивания сустава необходим уравновешивающий момент, равный опрокидывающему.

Центр тяжести рабочего тела 6 смещается 3р относительно оси вращения 3 в ту или иную сторону в зависимости от угла наклона подвижного звена 1. Одновременно емкость с рабочим телом 6 оказывает влияние на ось 3. Происходит изменением угла трения за счет того же рабочего тела 6, которое увеличивает или уменьшает площадь соприкосновения оболочки 5 эластичной емкости и оси 3. По мере приближения рабочего тела 6 к центру оси вращения 3 уменьшается инерционность устройства и увеличивается сила трения, что способствует более устойчи- 4о вому состоянию сустава манипулятора.

Форма полости 4, которая влияет на характеристики уравновешивания, выполняется из условий необходимых углов отклонений сустава манипулятора.

Таким образом, при отклонении подвижного звена 1 относительно неподвижного

2 возникает уравновешивающий момент одновременно за счет перемещения центра тяжести рабочего тела 6 и пропорционального изменения силы трения, т. е. возникает регулируемая сила трения за счет смещения перемещающейся массы рабочего тела 6.

Все это дает возможность не используя дополнительных механических элементов (габаритных рычагов и шарниров) получить уравновешенный сустав манипулятора упрощенной конструкции с малыми габаритами и массой.

1. Сустав манипулятора, содержащий шарнирно соединенные звенья и механизм уравновешивания одного из них относительно точки подвеса другого, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов, механизм уравновешивания выполнен в виде емкости с эластичной оболочкой, заполненной рабочим телом, причем в одном из звеньев вокруг оси вращения шарнира выполнена полость, в которой размещена указанная емкость, постоянно контактирующая с осью шарнира эл а ст и ч ной оболоч ко й.

2. Сустав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве рабочего тела применяется жидкий металл.

3. Сустав по и. 1, отличающийся тем. что в качестве рабочего тела применяется механическая смесь жидкости и металлических гранул.

4. Сустав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве рабочего тела применяются металлические шары.

5. Сустав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве рабочего тела применяется сыпучий материал.