Пространственный механизм

Изобретение относится к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с кинематической развязкой вертикального движения и плоских движений. Механизм содержит основание, конечное звено, вертикально установленный на основании двигатель поступательного перемещения, вертикально расположенную штангу, установленную с возможностью перемещения ее двигателем поступательного перемещения, связанное с ней промежуточное звено, три сопряженных с промежуточным звеном двигателя, каждый из которых посредством промежуточной вращательной пары с вертикальной осью и конечной сферической пары связан с конечным звеном. Три сопряженные с промежуточным звеном двигателя выполнены в виде горизонтально расположенных на промежуточном звене двигателей поступательного перемещения. Вертикально расположенная штанга связана с промежуточным звеном посредством шарнира с горизонтальной осью. Механизм снабжен дополнительным вертикально установленным на основании двигателем поступательного перемещения и дополнительным вертикально расположенным звеном, связанным с промежуточным звеном двумя дополнительными шарнирами с горизонтальными осями, параллельными оси шарнира, связывающего вертикально расположенную штангу с промежуточным звеном. Технический результат - повышение технической и эксплуатационной эффективности устройств манипулирования в пространстве на базе замены вращательных двигателей поступательными. 1 ил.

 

Изобретение пространственный механизм относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с кинематической развязкой вертикального движения и плоских движений.

Известно устройство - пространственный механизм с четырьмя степенями свободы (Глазунов В.А., Ширинкин М.А., Палочкин С.В., 2009, "Пространственный механизм с четырьмя степенями свободы", Патент No. RU 88601 U1, 05.06.2009), который включает основание, конечное звено, вертикально установленный на основании двигатель поступательного перемещения, вертикально расположенную штангу, установленную с возможностью перемещения ее двигателем поступательного перемещения, связанное с ней промежуточное звено, три сопряженных с промежуточным звеном двигателя, каждый из которых посредством промежуточной вращательной пары с вертикальной осью и конечной вращательной пары связан с конечным звеном.

Недостатком данного устройства является наличие вращательных двигателей, что требует передаточных устройств между двигателями и промежуточными звеньями. Это усложняет конструкцию и снижает надежность устройства. Кроме того, не имеется возможность наклонять конечное звено.

За прототип взято устройство - пространственный механизм с шестью степенями свободы (Глазунов В.А., Палочкин С.В., Хейло С.В., Ларюшкин П.А., Ширинкин М.А., Артеменко Ю.Н., Каганов Ю.Т., 2011, "Пространственный механизм с шестью степенями свободы", Патент No. RU 113193 U1, 19.05.2011), который включает основание, конечное звено, вертикально установленный на основании двигатель поступательного перемещения, вертикально расположенную штангу, установленную с возможностью перемещения ее двигателем поступательного перемещения, связанное с ней промежуточное звено, три сопряженных с промежуточным звеном двигателя, каждый из которых посредством промежуточной вращательной пары с вертикальной осью и конечной сферической пары связан с конечным звеном.

Недостатком данного устройства является наличие вращательных двигателей, что требует передаточных устройств между двигателями и промежуточными звеньями. Это усложняет конструкцию и снижает надежность устройства.

Технический результат - повышение технической и эксплуатационной эффективности устройств манипулирования в пространстве на базе замены вращательных двигателей поступательными.

Технический результат достигается тем, что в пространственном механизме, который включает основание, конечное звено, вертикально установленный на основании двигатель поступательного перемещения, вертикально расположенную штангу, установленную с возможностью перемещения ее двигателем поступательного перемещения, связанное с ней промежуточное звено, три сопряженных с промежуточным звеном двигателя, каждый из которых посредством промежуточной вращательной пары с вертикальной осью и конечной сферической пары связан с конечным звеном, новым является то, что три сопряженные с промежуточным звеном двигателя, выполнены в виде горизонтально расположенных на промежуточном звене двигателей поступательного перемещения, вертикально расположенная штанга связана с промежуточным звеном посредством шарнира с горизонтальной осью, кроме того на основании установлен дополнительный вертикально расположенный двигатель поступательного перемещения, сопряженный с дополнительным вертикально расположенным звеном, связанным с промежуточным звеном двумя дополнительными шарнирами с горизонтальными осями, параллельными оси шарнира, связывающего вертикально расположенную штангу с промежуточным звеном.

На фиг.1 представлен пространственный механизм.

Устройство - пространственный механизм - содержит: основание (1), конечное звено (2), вертикально установленный на основании двигатель поступательного перемещения (3), вертикально расположенную штангу (4), установленную с возможностью перемещения ее двигателем поступательного перемещения (3), связанное с ней промежуточное звено (5), три сопряженных с промежуточным звеном (5) двигателя (6), (6'), (6"), каждый из которых посредством промежуточной вращательной пары с вертикальной осью (7) (7'), (7") и конечной сферической пары (8), (8'), (8") связан с конечным звеном (2). При этом три сопряженные с промежуточным звеном (5) двигателя (6), (6'), (6") выполнены в виде горизонтально расположенных на промежуточном звене (5) двигателей поступательного перемещения (6), (6'), (6"), вертикально расположенная штанга (4) связана с промежуточным звеном (5) посредством шарнира (9) с горизонтальной осью, кроме того на основании (1) установлен дополнительный вертикально расположенный двигатель поступательного перемещения (10), сопряженный с дополнительным вертикально расположенным звеном (11), связанным с промежуточным звеном (5) двумя дополнительными шарнирами (12), (12') с горизонтальными осями, параллельными оси шарнира (9), связывающего вертикально расположенную штангу (4) с промежуточным звеном (5).

Устройство - пространственный механизм - работает следующим образом. Относительно основания (1) конечное звено (2) перемещается по вертикали вертикально установленным на основании двигателем поступательного перемещения (3), который передает движение на вертикальную расположенную штангу (4), установленную с возможностью перемещения ее двигателем поступательного перемещения (3), затем через шарнир (9) с горизонтальной осью движение передается на связанное с вертикально расположенной штангой (4) промежуточное звено (5). Для движений в плоскости промежуточного звена (5) используются три сопряженных с промежуточным звеном (5) двигателя поступательного перемещения (6), (6'), (6"), каждый из которых посредством промежуточной вращательной пары с вертикальной осью (7) (7'), (7") и конечной сферической пары (8), (8'), (8") передает движение на конечное звено (2). За счет того, что двигатели, сопряженные с промежуточным звеном (5), выполнены в виде горизонтально расположенных на промежуточном звене (5) двигателей поступательного перемещения (6), (6'), (6"), имеется возможность более протяженных линейных движений конечного звена (2) в плоскости промежуточного звена (5). Кроме того, вертикально расположенный двигатель поступательного перемещения (10), сопряженный с дополнительным вертикально расположенным звеном (11), связанным с промежуточным звеном (5) двумя дополнительными шарнирами (12), (12') с горизонтальными осями, параллельными оси шарнира (9), связывающего вертикально расположенную штангу (4) с промежуточным звеном (5), обеспечивает качательные движения промежуточного звена (5) и, следовательно, конечного звена (2). Тем самым обеспечивается увеличение функциональных возможностей механизма.

Пространственный механизм, включающий основание, конечное звено, вертикально установленный на основании двигатель поступательного перемещения, вертикально расположенную штангу, установленную с возможностью перемещения ее двигателем поступательного перемещения, связанное с ней промежуточное звено, три сопряженных с промежуточным звеном двигателя, каждый из которых посредством промежуточной вращательной пары с вертикальной осью и конечной сферической пары связан с конечным звеном, отличающийся тем, что сопряженные с промежуточным звеном двигатели выполнены в виде горизонтально расположенных на промежуточном звене двигателей поступательного перемещения, а вертикально расположенная штанга связана с промежуточным звеном посредством шарнира с горизонтальной осью, при этом механизм снабжен дополнительным вертикально установленным на основании двигателем поступательного перемещения и дополнительным вертикально расположенным звеном, связанным с промежуточным звеном двумя дополнительными шарнирами с горизонтальными осями, параллельными оси шарнира, связывающего вертикально расположенную штангу с промежуточным звеном.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов шестью степенями свободы. Пространственный механизм содержит основание, выполненное в виде круглой направляющей, выходное звено, четыре кинематические цепи, каждая из которых содержит входное звено, выполненное в виде каретки, установленной на основании, начальную кинематическую пару и конечную сферическую пару, сопряженную с выходным звеном.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике. Механизм включает основание, выходное звено, три кинематические цепи, каждая из которых содержит входную вращательную кинематическую пару, начальную вращательную кинематическую пару, поступательную кинематическую пару, промежуточную вращательную кинематическую пару, конечную вращательную кинематическую пару.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике. .

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

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 машиностроению и может быть использовано в текстильной промышленности, роботах-манипуляторах, в передачах роторных конвейерных линий, а также в поршневых машинах.

Изобретение относится к устройствам для ремонта железнодорожного транспорта, в частности к устройствам для ремонта сваркой и наплавкой автосцепки подвижного состава.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к пространственным манипуляторным механизмам роботов с шестью степенями свободы. .

Изобретение относится к робототехнике, а именно к манипуляционным механизмам с тремя степенями свободы. Пространственный механизм содержит основание, выходное звено, три кинематические цепи, каждая из которых содержит входную вращательную кинематическую пару, начальную вращательную кинематическую пару, промежуточную вращательную кинематическую пару, конечную вращательную кинематическую пару, выходную вращательную кинематическую пару. Оси начальной, промежуточной и конечной вращательных кинематических пар расположены параллельно друг к другу, ось начальной вращательной кинематической пары расположена перпендикулярно оси входной вращательной кинематической пары, а ось конечной вращательной кинематической пары расположена перпендикулярно оси выходной вращательной кинематической пары. Каждая кинематическая цепь снабжена приводом вращательного перемещения, ось которого расположена перпендикулярно оси входной вращательной кинематической пары, а входная и выходная вращательные кинематические пары выполнены с возможностью их установки, обеспечивающей параллельное расположение их осей или с пересечением осей в одной точке. Изобретение позволяет выполнять поступательные трехкоординатные движения в пространстве и сферические ориентирующие движения - вращения вокруг одной точки. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам, выполняющим поступательные движения по трем координатам и вращение вокруг одной оси. Пространственный механизм содержит основание, выходное звено, рабочий орган, кинематически связанный с выходным звеном, три кинематические цепи, содержащие каждая двигатель поступательного перемещения, начальную вращательную кинематическую пару, шарнирный параллелограмм, конечную вращательную кинематическую пару, конечное звено. В одной из кинематических цепей расположен двигатель вращательного перемещения, ось которого расположена параллельно оси соответствующего двигателя поступательного перемещения, а также выходная вращательная кинематическая пара, сопрягающая конечное звено кинематической цепи с выходным звеном механизма. Конечное звено кинематической цепи, содержащей двигатель вращательного перемещения, сопряжено посредством выходной вращательной кинематической пары с выходным звеном механизма и жестко связано с рабочим органом, а конечные звенья двух других кинематических цепей жестко связаны с выходным звеном механизма. Технический результат - повышение надежности и технической эффективности устройства. 3 ил.

Изобретение относится к робототехнике, в частности к манипуляторам, выполняющим поступательные движения по трем координатам и вращение вокруг трех осей. Механизм содержит основание, выходное звено, рабочий орган, три кинематические цепи. Каждая кинематическая цепь содержит двигатель поступательного перемещения, расположенный параллельно одной из ортогональных осей координат, начальную вращательную кинематическую пару, ось которой расположена перпендикулярно оси соответствующего двигателя поступательного перемещения, шарнирный параллелограмм, начальное звено которого совмещено с осью соответствующей начальной вращательной кинематической пары, а вращательные кинематические пары шарнирного параллелограмма расположены перпендикулярно оси начальной вращательной кинематической пары, конечную вращательную кинематическую пару, ось которой совмещена с осью конечного звена шарнирного параллелограмма, конечное звено кинематической цепи, сопряженное с выходным звеном механизма. Технический результат - повышение надежности и эффективности работы устройства обеспечивается за счет того, что вращательные движения передаются через механизм параллелограмма, а не через карданный вал. 2 ил.
Наверх