Механизм уравновешивания манипулятора

 

СООЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИН (5)1 4 В 25 J 11/00 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A ВТОРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/, ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 4220903/25-08 (22) 03.04.87 (46) 15. 11.88. Вюл. Ф 42 (71) Марийский политехнический институт им. А.М.Горького (72) И.И.Анучин, Г.А.Мелетьев, M.Ë.Ïîïoâ и А.Г.Ягодов (53) 62-229.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1049245, кл. В 25 J 13/00, 1982. (54) МЕХАНИЗМ УРАВНОВЕШИВАНИЯ МАНИПУЛЯТОРА

„„SU„„437215 А1 (57) Изобретение относится к машиностроению и может бьггь использовано в различных робототехнологических системах. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет уменьшения числа подвижных элементов.

При повороте звена 3 оно отклоняется от вертикального положения на некоторый угол О . Ролик 7 постоянно прижат к поверхности криволинейного паза 6, который спрофилирован таким образом, что для всех углов ц выполняется ус" ловие равновесия элементов. 1 ил. l 6372) 5

С вЂ” жесткость пружины; расстояние от оси поворота поворотного звена до точки

5 закрепления пружины; расстояние от центра ролика, находящегося в криволинейном пазу, до оси поворота поворотного рычага;

10 f sin4

a=a rctg

1,+leos Ц угол между горизонталью и текущим положением оси пружины.

1, ----1

cos где ь

1 ротного звана;

f. sin P

u =arctg — — — — угол между горизон1, +Есоэ ц талью и текущим положением оси,. пружины. раж 908 Подписное

Ужгород,, ул. Проектная, Изобретение ОтнОситсЯ к чашино" строению и может быть использовано в различных робототехнологических системах, Цель изобретения — повышение »адежности работы устройства эа счет уменьшения числа подвижных элементов.

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Кеханнэм уравновешивания манипулятора состоит иэ неподвижной колонны 1, неподвижного звена 2. поворотного звена 3, закрепленного отпосятельно неподвижного звена Z посредством оси t5

А, дополнительного рычага 5, жестко закрепленного на поворотном звене 3, криволинейного паза 6, выполненного на рычаге 5. Ролик 7 установлен в па=:у 6, шарнирно соединен с пружиной 8, 20 которая шарнирно соединена с неподвижным звеном 2.

Иеханизм уравновешивания манипулятора работает следующим образом.

При повороте поворотного звена 3 от привода вращения (на схеме не указан) оно отклоняется от вертикального положения на некоторый угол Ч:(положение, обозначенное на схеме пунктиром).

При этом возникает статический момент,30 обусловленный силой веса поворотного звена, а также уравновешивающий ь:омент, обусЛовленный силой упру-oc"rtt пружины 8. Ролик 7 постоянно подж:;.; к поверхности криволинейного паза 6,, который спрофилирован таким образом, что величина расстояния от центра находящегося в пазу ролика 7 и деформация пружины 8 изменяются в соответствии с углом ф так, что для всех 40 углов tf заданного интервала выполняется условие равновесия элементов механизма уравновешивания относительно оси ч, Профиль криволинейного паза определяется из выражения 45 сг

G 1. sin+4Pq-С (1+Я) -(- — — — --+ cos (g-td)

1) - ° E ° sin Ч

+-- — -1 < F» sin(q- --- — ----)

1,„+ Ecosoc где С - ьес поворотного звена;

1 — расстояние от ося поворота поворотного звена до его центра тяжести; — угол отклонения поворотного звена от вертикали;

P0 — начальная сила упругости уравновешивающей пружяньц

ВПИХНИ "àêàç 5833/16

Произв,-полягр. пр-тие,, г.

Формула я з о б р е т е н и л

Механизм уравновешивания манипулятора, содержащий неподвиж toe и поворотное звенья, прутян- ., шарнирно закрепленную на одном яэ нях и кинематически связав -ytn c в: аым звеном, а также ролик, О т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьгшения надежности работы эа счет уменьшения числа подвижных элементов, на втором звене выполнен криволинейный паз, а ролик расположен в. этом пазу и шарнирно соединен с пружиной, при это . профиль криволинейного паза определяется яэ математического выражения

Р E

sin@= (Р -(1 1+5)-(--- — ---+ соз(-и>)

7 sing

F «sitt(Efl- ---=-----1, 1 + Е cos| вес поворотного звена; расстояние от оси поворота поворотного звена до его центра тяжести; — угол отклонения псворотного звена от вертикали; начальная сила упругости уравновешивающей пружины; — жесткость пружины:„ — расстояние от оси пово1 ота поворотного звена до точки закрепления пружины„ — расстояние от центра роляка, находящегося в криволинейном пазj до ося пово