Сферический шарнир манипулятора

 

Изобретение относится к устройствам перемещения звеньев рук роботов и может быть использовано как составной элемент конструкции этих рук. Целью изобретения является расширение области применения за счет увеличения усилий, создаваемых приводом. Для осуществления относительного поворота частей 1 и 2 сферического шарнира при их расфиксации стержнем 17 подается питание на источник 4 механических колебаний, вибрации которого передаются на упор 3, имеющий сферическую рабочую поверхность, посредством которой он взаимодействует со сферической поверхностью части 1 шарнира. Направление относительного поворота частей 1 и 2 определяется положением стержня 5, шарнирно связанного с упором 3. Изменение положения стержня 5 происходит при повороте диска 9, с которым он связан шлицевыми соединениями, посредством взаимодействия электромагнитов 13 с постоянными магнитами 12, закрепленными на диске. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1611734

А1 1) В 25,Х 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в

Л7

Фи.г. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПСНТ Сса (21) 4641222/31-08 1 (22) 24.01.89 (46) 07. 12.90, Бюл, ¹- 45 (71) Белорусский политехнический институт (72) Г,И. Хутский, К. В. Плюгачев, В, Е.Мозговой, Р, В. Нови чихни и В.В.Павловец (53) 621-.229, 7 (088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1379109, кл, В 25 J 17/00, 1985, (54) СФЕРИЧЕСКИИ ШАРНИР МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к устройствам перемещения звеньев рук роботов и может быть использовано как составной элемент конструкции этих рук, Целью изобретения является. расширение области применения за счет увеличения. усилий, создаваемых приводом. Для

2 осуществления относительного поворо— та частей 1 и 2 сферического шарнира при их расфиксации стержнем 17 подается питание на источник 4 механических колебаний, вибрации которого передаются на упор 3, имеющий сферическую рабочую поверхность, посредством которой он взаимодействует со сферической поверхностью части 1 шарнира, Направление относительного поворота частей 1 и 2 определяется положением стержня 5, шарнирно связанного с упором 3, Изменение положения стержня 5 происходит при повороте диска 9, с которым он связан шлицевыми соединениями, посредством взаимодействия электромагнитов 13 с постоянными магнитами 12, закрепленными на диске. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.

1б11734

Изобретение относится к устрой .твам перемещения звеньев рук роботов и может быть использовано как составной элемент конструкции этих рук. !

Целью изобретения является расширение области применения за счет увеличения усилий, создаваемых приводом, На фиг.1 показана конструкция шарнира манипулятора; на фиг,2 — разрез

А-А на фиг.1. (Шарнир манипулятора содержит охватывающую 1, охватываемую 2 части, упор 3, внутри которого расположен источник 4 механических колебаний, выполняющий также функцию груза. Упор

3 связан с частью 2 шарнира цилиндрическим стержнем 5, соединенным с этим упором через цилиндрический шарнир б, Стержень 5 может поступательно,20 перемещаться относительно части 2 шарнира в цилиндрической направляющей

7 и вращаться относительно этой части вместе с упором 3 ° Стержень 5 ! имеет шлицы 8, входящие в пазы диска 9, установленного с возможностью повороra относительно части 2 шарнира вокруг оси стержня 5. Диск 9 закреплен между цилиндрическим упором

10 и кольцом 11, На диске закреплены магниты 12, установленные одноименными полюсами наружу, Внутри части 2 шарнира закреплены электромагниты с катушками 13, сердечники 14 которых расположены вблизи магнитов 12, Коли3S чество электромагнитов превышает количество магнитов 12, Обмотки 15 электромагнитов связаны с источниками питания, Стержень 5 подпружинен пружиной 16 относительно части 2 шар 0 кира, обеспечивая тем самым контакт упора 3 со сферической поверхностью части 1.шарнира, Источник 4 механических колебаний связан с источником питания, В качестве источника механических колебаний может быть применен электродвигатель с установленны-ми на его валу дебалансами, виброво=,— будитель на основе пьезоэлектриков, свободно-поршневой,двигатель, пнев50 матический вибратор, фиксирующий стержень 17 годпружинен и может пер емещаться в пазу l8 под действием электромагнитного поля обмотки 19, связанной со своим источником питания.

Шарнир работает следующим образом, Стержень 17 под действием поданного HB обмотку i9 постоянного напря— жения отходит от части 2 шарнира, происходит расфиксация частей 1 и 2, Диск 9 поворачивается под действием электромагнитных полей катушек 13 на магниты 12 до требуемого положения с шагом, равным угловому расстоянию .. между осями соседних катушек 13. При этом импульсы напряжения, поочередно подаваемые на катушки 13, расположенные вблизи от магнитов 12, на шаг перемещают диск 9 в нужном направлении. Требуемое положение диска 9 и связанного с ним посредством шлицев 8 и цилиндрического стержня 5 угора 3 фиксируется подачей постоянного напряжения на обмотки 15 электромагнитов с катушками 13. Подаваемое напряжение на источник 4 механических колебаний вызывает появление центробежной силы, действующей в плоскости,, положение которой определено описанным ° поворотом диска 9„ В начальной фазе центробежная сила, создаваемая источником механических колебаний, приподнимает переднюю часть упора 3, При этом происходит подъем упора 3 и его небольшое перемещение вперед.

Затем создается опора на заднюю часть упора 3 и повторение цикла движения, Связанная с упором 3 стержнем 5 часть

2 шарнира перемещается за счет фазы полета упора 3. При большой частоте работы источника механических колебаний движение час и 2 осуществляется практически непрерывно до требуемого положения, затем отключается ис-. точник механических колебаний, а вза-имное положение частей 1 и 2 фиксируется при отключении питающего напряжения обмотки 18 соответствуюшим перемещением стержня 17 до контакта с частью 2 шарнира, В дальнейшем цикл работы повтсряется„

Формулаизобретения

1. Сферический шарнир манипулятора, содержащий привод относительного перемещения охватываемой " oxBBòûýàющей частей э".oro шарнира,. о т л и чающий с я тем, что, с целью расширения области применения за счет

"увеличения усилий, создаваемы . приводом, он снабжен фиксатором взаимного положения частеи шарнира, а привод относительного перемещения этих частей выполнен B виде стержня установленного на охватываемой части шарнира с возможностью его продольного

1611734

Составитель Ф. Майоров

Редактор А,Мотыль Техред Л. Сердюковае Корректор И. Эрдейи

Заказ 3803 Тираж 684 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 перемещения вдоль оси, проходящей через центр сферы этой части упора, имеющего сферическую рабочую поверхность и установленного на конце сте— ржня с возможностью качания в плос5 кости, совпадающей с осью этого стержня, и с возможностью взаимодействия своей рабочей поверхностью со сферической поверхностью охватывающей час- 10 ти, а также источника механических колебаний, закрепленного на упоре, и механизма поворота стержня, при этом стержень подпружинен в осевом направлении к охватываемой части, 15

2. Шарнир по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что механизм поворота стержня выполнен в виде диска, установленного с возможностью поворота на охватываемой части шарнира перпендикулярно оси стержня, постоянных магнитов, установленных на диске в радиальном направлении и обращенных к его центру одноименными полюсами, и электромагнитов, закрепленных на этой же части шарнира вокруг диска, при этом стержень связан с диском с возможностью их совместного поворота.