Устройство для силового очувствления преимущественно манипулятора

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для силового очувствления манипуляторов промышленных роботов. Целью изобретения является повышение грузоподъемности базового звена за счет увеличения его жесткости при одновременном повышении точности очувствления путем уменьшения напряженно-деформированного состояния упругих элементов. При нагружении базового звена 1 происходит относительное перемещение основания 2 относительно основания 3 за счет упругости самого звена 1. При этом возникает относительное движение тяг 5 и 6, которое и фиксируется соответствующим датчиком 7 линейных перемещений. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (t()ue. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4404782/25-08 (22) 07.04.88 (46) 23.10.89. Бюл. ))t 39 (71) Одесский политехнический инсти7.ут (72) Е. К,Морозовский, Г.А.Трофименко, Е.Г.Балацинова, Л.Н.Мельник, А.П.Марцинкевич, И.А.Сурнин и С.В.Коваленко (53) 621.229.92 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)1t 1155878, кл. С 01 L 1/22, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИЛОВОГО ОЧУВСТВЛЕНИЯ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано (51) 4 В 25 1 19/02, G. 01 L 1/22 для силового очувствления манипуляторов промышпенных роботов. Целью изобретения является повышение грузоподъемности базового звена за счет увеличения его жесткости при одновременном повышении точности очувствления путем уменьшения напряженнодеформированного состояния упругих элементов. При нагружении базового звена 1 пройсходит относительное перемещение основания 2 относительно основания 3 за счет упругости самого звена 1. При этом возникает относительное движение тяг 5 и 6, которое и фиксируется соответствующим датчиком 7 линейных перемещений.

3 ил.

1516351 разом.

1!од действ><см силового фактора дефoðìèðуется звено 1 манипулятоp;\ что обусловливает перемещение одного основания относительно другого ввиду их жесткой связи с звеном манипулятора на разных участках. Относительное перемещение оснований 2 и 3 характеризуется совокупностью относительных лннейных перемещений тяг 5 и 6 вдоль общей оси, которые фиксируютсн датчиксм 7. Таким образ<>м, звено 1 манипулятора играет роль упругог» элемента в измерительном устройстве; а датчики 7 линейных перемещений — роль резисторс в, сопрягаемых с упругим элементом через передаточ><ые >лев<вить> 2 — 6 устройства.

Двух<>сность ш«рниров 4 обеспечивает постоянную самоустановку элементов 5 — ? на одной прямой, что обусловливает воэможн»сть постулате><ьного пе1>еь<с шс ><ля подвижных частей дат<нков», I, ль >той прямой при люб< м характе!>с тн с«тельных перемещений »с

1! эобретение <>тн»сится к роб><>тотехнике и может быть использован» для силового очувствления манипуляторов прс мьппле нных роботов, 5

1(елью изобретения является повышение гру зоподъемности базового эвена эа счет увеличения его жесткости при одн»временном повьш ении точности очувствления путем уменьшения напряженн»-деформированного состояния упругих элементов.

На фиг.1 показано устройство, общий вид, на фиг.2 — вид А на фиг.1, на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.1.

На базовом звене 1, например, манипулятора с осевым смещением 1. закреплены основания 2 и 3, на которых с круговой симметрией о4 попарно (а и Ь, с и d е и f) размещены шар 20 ниры Гука 4. Тяги 5 и 6 сопряжены с датчиками 7 линейных перемещений и с одноименными (например, àz и а

fz u f ) шарнирами Гука 4 на основаниях 2 и 3 так, что оси датчика 7 и тяг 5 и 6 лежат на одной прямой. Статически напряженная пружина 8 одним концом сопряжена со стаканом на кор«усе датчика 7, связанного с тягой

5, а другим — со стаканом, жестко свяэанньпч с тягой 6, которая скреплена с подвижным элементом датчика 7 перемещений.

Устр< йство работает следующим обHîíаннй 2 и 3. Неизбежные зазоры в с»пряжениях выбираются с помощью пружин 8 и ввиду неизменности знака нагруженности пружин при работе устройства не оказывают негативного влияния на точность измерения.

Так как прямые, по которым самоустанавливаются элементы 5 — 7 являются прямолинейными образующими однополосного гиперболоида вращения, то прн круговой симметрии расположения пар двухосных шарниров каждый вид относительного перемещения оснований 2 и 3 характеризуется неповторяющимся знаковым сочетанием относительных перемещений тяг 5 и 6, фиксируемых датчиками 7. Конструкция устройства позволяет варьировать в широких пределах параметрами L, Rz, R>, á и за счет этого обеспечивать требуемые передаточные функции для основных видов перемещений.

В предлагаемом устройстве ввиду практически разгруженности всех комплектующих деталей последние могут быть выполнены достаточно легкими, что обусловит малое приращение массы звена. Монтаж предлагаемого устройства на звене манипулятора не вызывает снижение жесткости последнего, а следовательно, не ухудшает динамические характеристики манипулятора.

Для монтажа устройства не требуется демонтаж манипулятора, что обусловливает высокую технологичность конструкции, формула изобретения

Устройство для силового очувствления преимущественно манипулятора, содержащее базовое звено с установленными на нем основаниями, шарниры

Гука, датчики линейных перемещений, тяги и упругие элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения грузоподъемности базового звена за счет увеличения его жесткости при одновременном повышении точности очувствления путем уменьшения напряженно-деформированного состояния у<>ругих элементов, основания жестко установлены на базовом звене симметрично относительно его продольной оси и кинематически связаны друг с другом при помощи тяг, собранных в пары, продольные оси которых в паре соосны и образуют все вместе

»днополостной гиперболоид вращения, 5 1.1Г З при этом одни концы каждой пары тяг связаны с соответствующим основа нием при помощи шарниров Гука, а другие с датчиком линейных перемещений, 5 продольная ось которого соосна с продольной осью соответствующей пары тяг, причем шарниры Гука размещены на каждом основании попарно и симметрично относительно других пар шарниров Гука, а межпу подвижными элементами каждого датчика линейных перемещений установлены упругие элементы, которые статически нагружены и знак нагружения их постоянен.

Вид 4

1516351

Составитель А.Уваров

ТехредЛ.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Редактор И.Шулла

Заказ 633$/17 Тирам 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101