Пространственный механизм с тремя поступательными степенями свободы


 


Владельцы патента RU 2466013:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина" (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике. Пространственный механизм включает основание, выходное звено, три кинематических цепи, содержащие каждая входной вращательный шарнир, три промежуточных вращательных шарнира и конечный вращательный шарнир. Причем шарниры в каждой цепи разделены на две группы соответственно из двух и трех шарниров, оси которых параллельны друг другу и перпендикулярны осям шарниров другой группы. Ось второго промежуточного шарнира перпендикулярна оси входного шарнира, а оси входных вращательных шарниров расположены ортогонально друг другу и параллельно осям декартовой системы координат. Ось первого промежуточного вращательного шарнира в каждой цепи расположена перпендикулярно оси входного вращательного шарнира с пересечением их осей. А ось третьего промежуточного вращательного шарнира и ось конечного вращательного шарнира расположены параллельно оси входного вращательного шарнира. Изобретение направлено на повышение эффективности и надежности устройств манипулирования в пространстве по трем координатам. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с тремя поступательными степенями свободы.

Целью изобретения является повышение технической и эксплуатационной эффективности устройств манипулирования в пространстве с тремя поступательными степенями свободы.

Известно устройство (R.Clavel, "Device for the movement and positioning of an element in space," US Patent No. 4,976,582, Dec.11, 1990) пространственный механизм, включающий основание, конечное звено, связанное с установленными на основании двигателями вращательного перемещения посредством вращательных кинематических пар и промежуточных звеньев.

Недостатком данного устройства является наличие в кинематической схеме параллелограммов, которые сложны в изготовлении и усложняют конструкцию.

За прототип взято устройство - пространственный механизм (Carricato М., Parenti-Castelli V., "On the Topological and Geometrical Synthesis and Classification of Translational Parallel Mechanisms," Proceedings of the 11th World Congress in Mechanism and Machine Science. April 1-4, 2004, Tianjin, China, Figure 2), включающий основание, выходное звено, три кинематических цепи, содержащих каждая входной вращательный шарнир, три промежуточных вращательных шарнира и конечный вращательный шарнир, причем шарниры разделены на две группы соответственно из двух и трех шарниров, оси которых параллельны друг другу и перпендикулярны осям шарниров другой группы, ось второго промежуточного шарнира перпендикулярна оси входного шарнира, а оси входных вращательных шарниров расположены ортогонально друг другу и параллельно осям декартовой системы координат.

Недостатком данного устройства является наличие в каждой кинематической цепи двух подвижных карданных шарниров. Это усложняет конструкцию и снижает ее надежность.

Технический результат - повышение эффективности и надежности устройств манипулирования в пространстве по трем координатам.

Технический результат достигается тем, что пространственный механизм с тремя поступательными степенями свободы включает выходное звено, три кинематических цепи, содержащих каждая входной вращательный шарнир, три промежуточных вращательных шарнира и конечный вращательный шарнир, причем шарниры разделены на две группы соответственно из двух и трех шарниров, оси которых параллельны друг другу и перпендикулярны осям шарниров другой группы, ось второго промежуточного шарнира перпендикулярна оси входного шарнира, а оси входных вращательных шарниров расположены ортогонально друг другу и параллельно осям декартовой системы координат, причем ось первого промежуточного вращательного шарнира расположена перпендикулярно оси входного вращательного шарнира с пересечением их осей, ось третьего промежуточного вращательного шарнира и ось конечного вращательного шарнира расположены параллельно оси входного вращательного шарнира.

Устройство - пространственный механизм с тремя поступательными степенями свободы - представлено на фигуре 1.

Пространственный механизм с тремя поступательными степенями свободы включающий основание 1, выходное звено 2, три кинематических цепи, содержащих каждая входной вращательный шарнир 3 (3', 3”), три промежуточных вращательных шарнира 4, 5, 6 (4', 4”; 5', 5”; 6', 6”) и конечный вращательный шарнир 7 (7', 7”), причем шарниры разделены на две группы соответственно из двух (шарниры 4 (4', 4”) и 5 (5', 5”)) и трех (шарниры (3', 3”), 6 (6', 6”), и 7 (7', 7”)) шарниров, оси которых параллельны друг другу и перпендикулярны осям шарниров другой группы, ось второго промежуточного шарнира перпендикулярна оси входного шарнира, а оси входных вращательных шарниров расположены ортогонально друг другу и параллельно осям декартовой системы координат, ось первого промежуточного вращательного шарнира 4 (4', 4”) расположена перпендикулярно оси входного вращательного шарнира 3 (3', 3”) с пересечением их осей, ось третьего промежуточного вращательного шарнира 6 (6', 6”) и ось конечного вращательного шарнира 7 (7', 7”) расположены параллельно оси входного вращательного шарнира 3 (3', 3”).

Устройство - пространственный механизм с тремя поступательными степенями свободы работает следующим образом.

Относительно основания 1 конечное звено 2 перемещается поступательно по трем координатам посредством трех кинематических цепей. Вращение входных вращательных шарниров 3 (3', 3”) передается через три промежуточных вращательных шарнира 4, 5, 6 (4', 4”; 5', 5”; 6',6”) на конечный вращательный шарнир 7 (7', 7”), при этом шарниры разделены на две группы соответственно из двух (шарниры 4 (4', 4”) и 5 (5', 5”)) и трех (шарниры 3 (3', 3”), 6 (6', 6”), и 7 (7', 7”)) шарниров, оси которых параллельны друг другу и перпендикулярны осям шарниров другой группы, ось второго промежуточного шарнира перпендикулярна оси входного шарнира, а оси входных вращательных шарниров расположены ортогонально друг другу и параллельно осям декартовой системы координат, ось первого промежуточного вращательного шарнира 4 (4', 4”) расположена перпендикулярно оси входного вращательного шарнира 3 (3', 3”) с пересечением их осей, ось третьего промежуточного вращательного шарнира 6 (6', 6”) и ось конечного вращательного шарнира 7 (7', 7”) расположены параллельно оси входного вращательного шарнира 3 (3', 3”), что обеспечивает строго поступательные движения конечного звена 2.

Пространственный механизм с тремя поступательными степенями свободы, включающий основание, выходное звено, три кинематических цепи, содержащие каждая входной вращательный шарнир, три промежуточных вращательных шарнира и конечный вращательный шарнир, причем шарниры в каждой цепи разделены на две группы соответственно из двух и трех шарниров, оси которых параллельны друг другу и перпендикулярны осям шарниров другой группы, ось второго промежуточного шарнира перпендикулярна оси входного шарнира, а оси входных вращательных шарниров расположены ортогонально друг другу и параллельно осям декартовой системы координат, отличающийся тем, что ось первого промежуточного вращательного шарнира в каждой цепи расположена перпендикулярно оси входного вращательного шарнира с пересечением их осей, а ось третьего промежуточного вращательного шарнира и ось конечного вращательного шарнира расположены параллельно оси входного вращательного шарнира.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пространственным манипуляционным механизмам роботов с тремя степенями свободы - тремя ориентирующими движениями. .

Изобретение относится к шарнирному соединению промышленного робота для соединения рабочего устройства и запястья, в состав которого входит реверсивный поворотный вал корпуса промышленного робота с соединенным с ним поворотным участком.

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к гидроприводам лесных манипуляторов. .

Изобретение относится к зажимам для сжатия листов, используемым в сочетании с манипулятором робота. .

Изобретение относится к подъемным устройствам, а также к демонтажным устройствам, то есть к спускающим устройствам. .

Изобретение относится к механизмам, используемым в общем машиностроении. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к пространственным манипуляционным механизмам роботов с четырьмя степенями свободы с кинематической развязкой.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к пространственным манипуляционным механизмам роботов с четырьмя степенями свободы с кинематической развязкой.

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания электроприводов роботов. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике

Изобретение относится к захвату, в частности захвату Бернулли, для приема плоскостных элементов, например, кремниевых полупроводниковых пластин, с обеспечением низкой нагрузки на них

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам контроля параметров контурных перемещений промышленных роботов
Изобретение относится к управлению лесными машинами, преимущественно манипуляторами, применяемыми, например, в лесной промышленности для подачи захватного-срезающего устройства (ЗСУ) или харвестерной головки или захвата манипулятора к стволу дерева, спила и/или перемещения его в зону разгрузки в пакет, штабель или на транспортное средство
Изобретение относится к области роботизированных комплексов для обследования, обслуживания поверхностей гидротехнических и нефтегазопромысловых сооружений в автоматизированном и телеуправляемом режимах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для проверки параметров контурного движения роботов, таких как точность, повторяемость, вибрация

Изобретение относится к лабораторной системе, имеющей устройство транспортировки для образцов, по меньшей мере одно устройство обработки для приготовления, анализа и/или процессинга образцов, по меньшей мере одно подвижное устройство манипулирования для манипулирования образцами в зоне действия устройства обработки и систему слежения, которая перемещается вместе с устройством манипулирования для поддержания безопасной дистанции

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании систем управления электроприводами манипуляторов

Изобретение относится к роботизированной системе, размещенной в металлургической или прокатной установке и сопоставленной рабочему месту или рабочей зоне работника, содержащей робот с системой управления роботом
Наверх