Рука манипулятора

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к манипуляторам для механизации и автоматизации работ ,в труднодоступных местах или во вредных условиях. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет увеличения рабочей зоны манипулятора. В первоначальный момент времени все звенья 2 заперты, т.е. зафиксированы в определенных положениях, а тяги 3 натянуты с одинаковым усилием. При этом соседние звенья образуют шарнирное соединение, а тяги 3 расположены под углом одна к другой. В соответствии с программой работ блок управления выдает команды, которые через дешифраторы 16 воздействуют на устройства для 4 ксации звеньев 2 и обеспечивают при этом включение соответствующих приводов 4 гибких тяг 3 на поворот того или иного звена 2, которое затем снова фиксируется. Устройство для фиксации может быть выполнено в виде эластичной емкости, рабочей средой которой является ферромагнитная жидкость или супучее вещество, или в .виде цилиндров с поршнями и штоками, рабочие полости которых связаны через перепускные клапаны, 3 з.п. ф-лы. 4 ил. (/

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) 01) (51)5 В 25 J 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTV9 (46) 15. 02. 90. Бюл. У 6 (21) 3708064/25-08 (22) 06.03,84 (72) Е.О.Адамов В.Г.Иванов, С.Г,Виногоров М,А.Великотный, М,Г.Золотов, Е.П.Ильин, A.С.Курочкин, М.М.Ляпунов, В.С.Савин и В.П.Симонов (53) 62-229,72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1202851 кл, В 25 J 1/02 ° 1984. (54) РУКА МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам для механизации и автоматизации работ в труднодоступных. местах или во вредных условиях. Целью изобретения является расширение технологических возможностей эа счет увеличения рабочей зоны манипулятора. В первоначальный момент времени see звенья 2 заперты, т,е. зафиксированы в определенных

1 положениях» а тяги 3 натянуты с одинаковым усилием. При этом соседние зве-. нья образуют шарнирное соединение, а тяги 3 расположены под углом одна к другой, В соответствии с программой работ блок управления выдает команды, которые через дешифраторы 16 воздействуют на устройства для фиксации звеньев 2 и обеспечивают при этом включение- соответствующих приводов 4 гибких тяг 3 на поворот того или иного звена 2» которое затем снова фиксируется, Устройство для фиксации может быть выполнено в виде эластичной емкости, рабочей средой которой является ферромагнитная жидкость или супучее вещество, или в .виде цилиндров с поршнями и штоками, рабочие полости которых связаны через перепускные клапаны. 3 э.п. ф-лы, 4 ил.

l 332690

1!зобретение относится к машинострopøèî, а именно к манипуляторам для механизации и автоматизации работ в .труднодоступных местах или во вредных условиях, 5

Целью изобретения является расшире ние технологических возможно стей за счет увеличения рабочей зоны манипулятора, !

О

Ца фиг,1 изображена рука манипуля-. тора, общий вид; на фиг.2 — устройство фиксации, первый вариант; на фиг.3 — то же, второй вариант; на фиг,4 — звено с вкладышем, 15

Рука манипулятора содержит осно" вание 1, звенья 2, снязанные гибкими гягами 3 (лентами), подключенными к индивидуальным приводам 4 их натяжения, и схват (не показан) .

Между звеньями 2 расположены устройства для их фиксации, каждое из которых может быть выполнено в виде эластичной цилиндрической оболочки

5 закрепленной на соседних звеньях 25 с образованием емкости, заполненной ферромагнитной жидкостью, и электрической обмотки 6„ охватывающей эту оболочку (см. Фиг,!), Устройство для фиксации может быть 3ц также выполнено в ниде цилиндрической эластичной оболочки 7, закрепленной на соседних звеньях с образованием емкости, заполненной сыпучим веществом, и перепускных клапанов 8, «ерез которые емкость сообщается с системой пневмоотсаса (не показана), Кроме того, устройство для фиксации звеньев может быть выполнено в ниде цилиндров 9 с поршнями, снабжен- 40 нь.ми штоками 10, и перепусных клапа- нов li через которые сообщаются полости цилиндрон, Цилиндры. 9 и штоки . 0 через шарниры 12 и 13 соответственно связаны с соседними звеньями, Звенья 2 выполнены в ниде дисков, имеющих на одной из своих торцовых поверхностей выступы, а на другой— впадину, образующие шарнирное соединение, При этом гибкие тяги 3 распо" ложены под углом одна к другой и размещены на боковой поверхности дисков но нкладышах 14. В дисках 3 выполне\ но осевое отверстие 15, образующее канал для расположения н нем элемен55 тов связи, которые обеспечивают соединение дешифраторов 16 с блоком управления (не показаны), В зависи- мости от выполнения устройства для фиксации звеньев через дешифратор 16 поисходит управление током в обмотке

6 (см. фиг ° !) или управление положением перепусхных клапанов Я (см. фиг,2) или клапанов 11 (см, фиг ° 3.).

Рука манипулятора работает следующим образом, 13 первоначальный момент времени все звенья 2 заперты, т,е, зафиксированы в определенных положениях, а тяги 3 натянуты с одинаковыми усилиями, Б соответствии с программой работ блок управления выдает команды устройству для фиксации звеньев и приводам 4 гибких тяг 3 на поворот того или иного звена 2 (или звеньев). При этом емкость (или емкости) фиксирующего устройства, связанная с этим звеном (или знеиьями), должна быть эластичной и не препятствовать повороту соответствующего звена (или звеньев). Каждый привод 4 воздействует на связанную с ним гибкую тягу 3 и посредством нее — на участки звеньев

2, с которыми она контактирует, в результате чего гибкие тяги 3 повора-. чивают и зафиксированное знено 2 (ипи звенья) относительно остальных звеньев н нужное положение, После то- го как подвижное звено 2 переместится, обеспечив определенный изгиб руки, оно должно быть зафиксировано (заперто) в этом положении, Для этого в случае выполнения устройства для фиксации с ферромагнитной жидкостью на обмотку 6, охнатынающую соответствующую эластичную емкость, подается -питание ° Питание включается дешифратором

16, для чего по элементам связи от блока управления передается код его адреса, Под действием электромагнитного поля обмотки 6 ферромагнитная жидкость, заполняющая емкость (до это" го свободно перераспределявшаяся внутри емкости и не препятствовавшая перемещению звена 2), как бы затвердевает, придавая емкости форму, соответствующую новому положению звена, Далее. отпирается следующее звено 2 (или звенья), для чего подача питания к соответствующей обмотке 6 прекращается, а при исчезновении электромагнитного поля ферромагнитная жидкость, заполняющая емкость, охваченную этой обмоткой, размягчается, и емкость снова становится эластичной и не препятствует движениям звена 2, Приводы 4 натягивают тяги 3, прида!

332690

О

55 ная ставшему подвижным звену 2 (или группе звеньев) нужное положение, При этом соответствующим образом изгибается рука манипулятора, После того как при понороте упомянутого звена 2 рука займет определенное изогнутое положение, это звено, а следовательно, и рука должны быть зафиксированы (заперты), что и осуществляется описанным образом, Затем следующему звену аналогичным образом обеспечивается сначала свобода перемещения, а затем его запирание, и т.д.

Функционирование устройства дпя фиксации звеньев при использовании сыпучего вещества в емкости (см. фиг, 2) происходит следующим образом, Перемещение звена 2 (или звеньев) может быть осуществлено н том случае. когда давление внутри связанной с ним емкости равно атмосферному (один канал открыт, другой закрыт) и емкость не препятствует перемещению звена 2, т,к. ее эластичные.стенки могут легко деформироваться, а частицы находящегося в ней сыпучего материала взаимно подвижны, Когда под действием гибких тяг 3 звено 2.переместится. обеспечив изгиб руки, с помощью перепускных клапанов 8 подключается к емкрсти система пневмоотсоса, которая отсасывает из емкости воздух. Под действием атмосферного давления с одной стороны эластичньж стенок и пониженного с другой частицы сыпучего материала, заполняющего емкость, теряют способность смещаться одна относительно другой, и сыпучий материал в емкости "затвердевает", фиксируя звено 2 в определенном положении, т.е. рука манипулятора в фиксированный момент времени представляет собой монолитную кон струкцию, обладающую достаточной жесткостью.

Функционирование устройства для фиксации звеньев, ныполненного в ниде цилиндров 9 с поршнями (см, фиг 3) происходит следующим образом, При изменении положения звена 2 (или зве ньев) цилиндры 9 и их штоки lО, поворачиваясь вокруг сноих шарниров

)2 и !3> также изменяют свое положение. Рабочая среда, заполняющая полости цилиндров 9, при этом распре-. деляется между ними, перетекая через перепускные клапаны Il, управляемь>е через дншифраторы !6 ат блоха управпения. Блок управления посредством дешифраторон закрывает клапаны, и поступившая и полости цилиндров 9 среда запирает их поршни со штоками !

О, фиксируя таким образом цилиндры

9 н апределеннь>х положениях, саот ветстнующих положениям звеньев 2, Формула изобретения

1, с ука манипулятора, содержащая установленные на основании шарнирно соединенные звенья, связанные гибкими тягами, одни концы которых закреп" лены на звене, несущем схнат, а другие связаны с приводами их натяжения, и расположенные на звеньях устройства для фиксации их относительного положения, связанные с блоком управления, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей, ана снабжена установленными на звеньях дешифраторами сигналов, включенными между блоком управления и устройствами фиксации относительного положения эненьен, а звенья выполнены в виде дисков, имеющих на одной из торцовых

3g поверхностей выступ, а на другой впадину, образующие между собой шарнирное соединение, при этом гибкие тяги расположены под углом одна к другой и размещены на боковой поверх-. ности дисков, а н дисках выполнено

35 осевое отверстие, образующее канал для расположения в нем дополнительно введенных элементов связи между дешифраторами и блоком управления, 40 2. Рука по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что устройство для фиксации выполнено в виде эластичной цилиндрической оболочки, закрепленной на соседних звеньях с образованием емкости, заполненной ферромагнитной жидкост!ю> и электрической обмотки, охватывающей эту оболочку, 3 ° Рука по и.l, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что устройство для фиксации выполнено в виде эластичной цилиндрической оболочки> закрепленной на соседних звеньях с.образованием емкости, заполненной сыпучим веществом, перепускных клапанов, устанонленнь>х в емкостях и связанных с дешифратарами, и системь> пневмоотсоса, сообщающейся с емкостью через перепускные клапанbl, 5 1332690 в

4, Рука по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство для фиксации выполнено в виде цилиндров. с поршнями, снабженными штоками, и перепускиых клапанов, связанных с дешнфррторами, при этом полости цилиндров сообщаютсп через укаэанные перепускные клапаны, а корпуса цилинд5 ров и штоки шарнирно связаны с соседними эвеньями, 1332690

Составитель В,Майоров

Редактор А.Купрякова Техред М.Ходанич Корректор В.сутяга

Заказ 501 Тираж 689 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, ч/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4