Робототехническая система

Изобретение относится к робототехнике, в частности к манипуляционным системам. Робототехническая система содержит основание, гибкое звено, выполненное в виде набора последовательно расположенных и контактирующих друг с другом сферическими поверхностями дисков, кинематически связанных пропущенным через центральные отверстия дисков центрирующим тросом, натянутым упругим элементом. При этом в дисках по периферии выполнены четыре отверстия, через которые пропущены управляющие тросы, каждый из которых прикреплен к дальнему от основания диску и связанные попарно с приводами, расположенными в основании. Дальний от основания диск является основанием дополнительного гибкого звена, также выполненного в виде набора последовательно расположенных дисков со сферическими поверхностями, при этом их управляемые тросы связаны со своими, расположенными в основании первого гибкого звена, приводами через оболочки, обходящие первое гибкое звено. Робототехническая система может содержать несколько дополнительных гибких звеньев, причем все управляющие приводы расположены в основании первого гибкого звена. Технический результат - увеличение количества степеней подвижности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к робототехнике, в частности к манипуляционным системам.

Известен манипулятор модульного типа (А.С. 1174256), содержащий модуль, образованный шестью тягами с приводами, изменяющими длины этих тяг, а также двумя фланцами, в трех точках каждого из которых расположены центры сферических шарниров, связывающих концы тяг фланцами.

Недостатком известной конструкции является ее сложность.

Известна манипуляционная система (Пат. 419421, Швеция), выполненная в виде набора последовательно расположенных и контактирующих друг с другом сферическими поверхностями дисков, кинематически связанных пропущенным через центральные отверстия дисков центрирующим тросом, натянутым упругим элементом, при этом в дисках по периферии имеются четыре отверстия, через которые пропущены управляемые тросы, каждый из которых прикреплен к дальнему от основания диску и связанные попарно с приводами, расположенными в основании.

Недостатком известной конструкции является ограниченные функциональные возможности, обусловленные возможностью изгиба системы только в виде дуги.

Технический результат изобретения - расширение функциональных возможностей путем увеличения количества степеней подвижности за счет введения в систему дополнительного гибкого звена.

Указанный технический результат достигается тем, что робототехническая система содержит гибкое звено, выполненное в виде набора последовательно расположенных и контактирующих друг с другом сферическими поверхностями дисков, кинематически связанных, пропущенными через центральные отверстия дисков, центрирующим тросом, натянутым упругим элементом, при этом в дисках по периферии имеются четыре отверстия, через которые пропущены управляемые тросы, каждый из которых прикреплен к дальнему от основания диску и связанные попарно с приводами, расположенными в основании, причем дальний от основания диск является основанием дополнительного гибкого звена, также выполненного в виде набора последовательно расположенных дисков, при этом их управляемые тросы связаны со своими, расположенными в основании первого гибкого звена, приводами через оболочку, обходящую первое гибкое звено.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 изображена робототехническая система,

на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,

на фиг. 3 - робототехническая система с двумя дополнительными гибкими звеньями.

Робототехническая система содержит последовательное соединенные основное и дополнительное гибкие звенья.

Основное гибкое звено состоит из набора дисков 1-11, контактирующих друг с другом сферическими поверхностями. В дисках звена имеются отверстия: четыре по периферии диска и одно вдоль оси. Через эти отверстия пропущены тросы, каждый из которых прикреплен к дальнему от основания диску 11. Центральный трос 12 натянут упругим элементом 13 и образует с ним механизм натяжения, одновременно выполняя функции центрирования дисков 1-11. Периферийные тросы 16-19 попарно 17 и 19, 16 и 18 связаны с управляемыми приводами 14 и 15. Последний диск 11 является основанием дополнительного гибкого звена, выполненного конструктивно аналогично основному гибкому звену, при этом его центральный 20 и периферийные тросы 21-24 связаны с своими управляемыми приводами 25 и 26, расположенными в основании основного гибкого звена, через оболочки 27, обходящими основное гибкое звено.

Робототехническая система может содержать несколько дополнительных гибких звеньев.

Робототехническая система работает следующим образом. Приводами 14 и 15, 25 и 26 осуществляется натяжение соответствующих периферийных тросов 16-19 и 21-24, при этом происходит деформация гибких звеньев. Каждому набору положений приводов соответствует некоторая деформация гибких звеньев.

Последовательный набор таких звеньев, состоящих из простых и одинаковых элементов, обеспечивает возможность вынесения всех приводов на основание, что позволяет создавать чрезвычайно гибкие манипуляционные системы.

1. Робототехническая система, содержащая основание, гибкое звено, выполненное в виде набора последовательно расположенных и контактирующих друг с другом сферическими поверхностями дисков, кинематически связанных пропущенным через центральные отверстия дисков центрирующим тросом, натянутым упругим элементом, при этом в дисках по периферии выполнены четыре отверстия, через которые пропущены управляющие тросы, каждый из которых прикреплен к дальнему от основания диску и связанные попарно с приводами, расположенными в основании, отличающаяся тем, что дальний от основания диск является основанием дополнительного гибкого звена, также выполненного в виде набора последовательно расположенных дисков со сферическими поверхностями, при этом их управляемые тросы связаны со своими, расположенными в основании первого гибкого звена, приводами через оболочки, обходящие первое гибкое звено.

2. Робототехническая система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит несколько дополнительных гибких звеньев, причем все управляющие приводы расположены в основании первого гибкого звена.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нанотехнологии и может быть использовано в автоматизированных транспортных системах передачи и позиционирования образца в вакууме и контролируемой газовой среде.
Изобретение относится к области роботизированных комплексов для обследования, обслуживания поверхностей гидротехнических и нефтегазопромысловых сооружений в автоматизированном и телеуправляемом режимах.

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 машиностроению и может быть использовано при механической обработке бесконечной рабочей лентой, установленной на роботе-манипуляторе, для осуществления операций полирования, шлифования, выравнивания и очистки поверхностей деталей, например корпуса реактивного сопла газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к манипулятору для металлических листов. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в высокоточном технологическом оборудовании, например, при обработке изделий лазерным инструментом.

Изобретение относится к области аварийно-спасательных и ремонтно-восстановительных работ и предназначено для извлечения объектов из узких каналов и расщелин в завалах.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам, обеспечивающим линейное перемещение рабочего органа по сложному контуру относительно обрабатываемого изделия по двум координатам, и может быть использовано при силомоментной обработке материалов на плоскости.

Изобретение относится к робототехническому комплексу для контактной точечной сварки каркаса тепловыделяющей сборки, состоящего из нижней решетки и дистанционирующих решеток, соединенных между собой каналами.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для автоматизации основных и вспомогательных операций, например, в часовой промышленности или в производстве изделий электронной техники. Манипулятор содержит основание с неподвижным корпусом, в котором установлен с возможностью вращения опорный вал, на одном конце которого размещен датчик контроля его оборотов, а на другом его конце жестко закреплена поворотная платформа. На платформе смонтирован ходовой винт с кареткой, соединенной неподвижно с помощью кронштейна с плитой с возможность ее возвратно-поступательного прямолинейного перемещения по направляющей поворотной платформы. При этом на плите размещен неподвижно верхний корпус с валом вращения, на свободном конце которого закреплен имеющий привод поворота зубчатый сектор с водилом, кинематически связанным с исполнительным звеном, а также снабженным индивидуальным приводом. Изобретение позволит повысить точность позиционирования исполнительного звена относительно технологических мест обработки изделий и расширить зону обслуживания оборудования. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области военной робототехники и может быть использовано для пропорционального увеличения усилий при движениях военнослужащего, выполняющего боевую задачу, а также в повседневной жизни для перемещения грузов. Экзоскелет содержит каркасную систему, приводы движения, электронную систему управления и аккумуляторный источник питания. Каркасная система состоит из углепластиковой панели, повторяющей форму тыловой части торса человека, и шарнирно соединенных рычагов из углепластиковых труб. При этом приводы движения рычагов каркаса выполнены из твердотельного аэрогеля из углеродных нанотрубок с примесью каучука в виде цилиндров диаметром от 40 до 120 мм с конусным заострением с двух сторон. Приводы прикреплены к рычагам путем защемления конусных концов синтетическими тканевыми лентами, пропитанными эпоксидной смолой и стянутыми стальными заклепками. Изобретение направлено на снижение потребления электроэнергии с одновременным увеличением точности повторения движений элементов экзоскелета, их максимального усилия и запаса времени автономной работы, что обеспечит наиболее эффективное выполнение военнослужащим боевых задач. 2 ил.

Изобретение относится к области микроробототехники, в которой основными подвижными элементами конструкции являются устройства микросистемной техники, выполненные по технологиям микрообработки кремния. Робот-инспектор может быть использован при создании систем, предназначенных для инспектирования и ремонта оборудования, находящегося в труднодоступных областях космических аппаратов за счет управляемого перемещения не менее чем в двух направлениях, возможности переноса полезной нагрузки и функционирования в условиях космического пространства. Изобретение обеспечивает возможность передвижения по поверхностям с различной степенью шероховатости и неровности, в том числе преодоление ступенчатых неровностей, устойчивость к жестким температурным условиям эксплуатации, увеличение надежности за счет применения термомеханических актюаторов, устойчивых к многократным изгибам, увеличение скорости передвижения за счет совместного использования разноразмерных исполнительных элементов. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к робототехнике и может найти применение в отраслях деятельности, связанных с риском для здоровья или жизни человека, в агрессивных средах, где необходимо применение многофункциональных, дистанционно управляемых робототехнических мобильных устройств. Робот состоит из трех звеньев, соединенных между собой шарнирами и приводимых в движение относительно друг друга при помощи двух электроприводов, и имеет закрепленные на концах звеньев опорные элементы. В качестве электроприводов используются мотор-редукторы вращательного движения, а опорные элементы представлены двумя типами - активными и пассивными. Активные контактные элементы состоят из корпуса, электромагнитного привода и металлического сердечника с закрепленным на нем острием из фрикционного материала. Пассивные контактные элементы состоят из корпуса и свободно вращающегося относительно двух осей сферического шарнира. Изобретение обеспечивает высокие скоростные характеристики, а также высокую проходимость робота в средах с различными типами грунта, в том числе при движении по скользкой поверхности. 3 ил.

Изобретение относится к движителям транспортных средств, взаимодействующим с поверхностью дороги, и может применяться на аппаратах, предназначенных для передвижения по пересеченной местности. Нога шагающего аппарата содержит крепежный узел и последовательно сочлененные с ним и между собой посредством шарниров бедро, голень и стопу, имеющие приводы для совершения циклических пространственных движений. Бедро с шарнирами с обеих сторон и приводами выполнено в виде шестистержневого шарнирного механизма со стержнями управляемо изменяемой длины по типу опрокинутой платформы Стюарта, к которой прикреплена верхняя часть голени. Голень ноги выполнена телескопической, например в виде гидравлического цилиндра, а в стопу встроен дальномер. В центре шестистержневого шарнирного механизма размещен телескопический стержень, шарнирно прикрепленный к крепежному узлу и к платформе и снабженный датчиками контроля его длины и угловых положений относительно крепежного узла и платформы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Достигается возможность сгибать и выпрямлять ногу в вертикальной плоскости в любом требуемом направлении без ее предварительного поворота. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к станкостроению, а именно к манипуляторам, предназначенным для использования в прецизионных станках и измерительных машинах. Устройство для позиционирования исполнительного органа 6 внутри рабочей зоны 7 содержит базовую раму 1 и платформу 4 для размещения исполнительного органа 6 с рабочей точкой 8. Рама 1 и платформа 4 снабжены шестью шарнирами 2 и 5 соответственно, размещенными попарно в трех вершинах равносторонних треугольников. Устройство содержит шесть стержней 3 переменной длины, каждый из которых одним концом прикреплен к шарниру 2 рамы 1, а другим - к шарниру 5 платформы 4, при этом стержни 3 переменной длины соединяют шарниры платформы 4 из одной вершины с шарнирами базовой рамы 1 из разных вершин. Центр рабочей зоны 7 размещен в местоположении рабочей точки 8 исполнительного органа, при котором минимальна сумма скалярных произведений единичных векторов, совпадающих с линиями, проходящими вдоль стержней 3 переменной длины от центров шарниров 2 на базовой раме 1 к центрам соответствующих шарниров 5 на платформе 4. Технический результат заключается в повышении точности позиционирования исполнительного органа, размещенного на платформе. 1 ил.

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к стоматологии хирургической, предназначено для удаления зубов и их корней. Роботизированная система удаления зубов содержит основание, к которому неподвижно крепятся по восемь пар с каждой стороны телескопические гидроцилиндры, к концевым штокам которых неподвижно закреплены кожухи движущих механизмов, к которым неподвижно закреплены шестерни поворота. К шестерням поворота неподвижно закреплены оси поворота, на которых подвижно закреплены вилки поворота, на которых неподвижно с двух противоположных сторон стоящие друг против друга укреплены статоры электродвигателей поворота, а к их роторам неподвижно закреплены ведущие шестерни поворота. К вилкам поворота неподвижно закреплены с двух противоположных сторон стоящие друг против друга статоры электродвигателей движения, а к их роторам неподвижно зафиксированы ведущие шестерни движения. К вилкам поворота неподвижно закреплены оси колес движения, на которых подвижно крепятся колеса движения. На основании подвижно установлены четыре гидравлических штока гидроцилиндров с шаровыми фиксаторами. К корпусу неподвижно фиксирована ось поворота, на которой подвижно фиксирована шестерня поворота, которая неподвижно фиксирована к головному концу. К корпусу неподвижно с двух противоположных сторон стоящие друг против друга фиксированы статоры электродвигателей поворота головного конца, на роторах которых неподвижно фиксированы ведущие шестерни поворота головного конца. К головному концу неподвижно фиксирован цилиндр телескопического гидроцилиндра, на концевом штоке подвижно фиксированы три рабочих механизма, которые состоят из ведущих частей и ведомых частей. Ведущие части подвижно фиксированы на концевом штоке при помощи двух движущих механизмов рабочих частей стоящих на противоположных сторонах друг против друга и по две пары с каждой противоположной стороны стоящих друг против друга относительно продольной оси конечного штока шарикоподшипников. Обоймы ширикоподшипников неподвижно фиксированы к штокам гидроцилиндров, а их цилиндры неподвижно фиксированы к корпусу ведущей части. К основаниям ведущих механизмов рабочих частей подвижно фиксированы четыре цилиндра гидроцилиндров, а их штоки подвижно фиксированы к корпусу ведущей части. К основанию ведущего механизма неподвижно фиксирована ось поворота и шестерня поворота ведущего механизма рабочих частей, на оси подвижно фиксирована вилка поворота ведущего механизма рабочих частей. К ней неподвижно фиксированы по два статора электродвигателей поворота, стоящих на противоположных сторонах против друг друга, на роторах которых неподвижно фиксированы ведущие шестерни поворота ведущих механизмов рабочих частей. К вилке ведущего механизма рабочих частей неподвижно фиксированы две пары статоров электродвигателей движения ведущих механизмов рабочих частей, стоящих под углом к друг другу 100°. На их роторах неподвижно фиксированы ведущие шестерни движения ведущих механизмов рабочих частей. К ней же неподвижно фиксирована ось движения, на которой подвижно фиксировано ведущее колесо ведущего механизма рабочих частей. Между основанием ведущего механизма рабочих частей и вилкой расположен шарикоподшипник. Ведомая часть состоит из рамы, к которой подвижно фиксированы по четыре гидроцилиндра, а их штоки подвижно фиксированы к основанию ведущей части. К нижним поверхностям ведущей части и ведомой части подвижно во фронтальной плоскости фиксированы по два штока рабочих гидроцилиндров, а их цилиндры подвижно фиксированы во фронтальной плоскости к основанию щечек, к нижним сторонам которых неподвижно фиксированы два боковых пера, на внутренних сторонах которых имеются пазы в виде ласточкиного хвоста, в которых подвижно фиксировано среднее перо, а к нему в верхней части неподвижно фиксирован шток гидроцилиндра, при этом его цилиндр неподвижно фиксирован к основанию щечек. Изобретение позволяет предупредить осложнения, возникающие вследствие неправильного удаления зубов и их корней, сократить сроки лечения и реабилитации больных и исключить необходимость повторных оперативных вмешательств. 10 ил.

Изобретение относится к манипулятору (1) для динамического позиционирования основы (2), подлежащей обработке, способу термического напыления для нанесения функционального структурированного слоя (20) покрытия на основу (2) и к устройству для его осуществления. Манипулятор (1) включает основной приводной вал (30), выполненный с возможностью вращения вокруг основной оси (3) вращения, соединительный элемент (4) и держатель (5) основы, выполненный с возможностью соединения с соединительным элементом (4). Соединительный элемент (4) представляет собой керамический соединительный элемент (4). Соединительный сегмент (51) держателя (5) основы выполнен с возможностью соединения с соединительным элементом (4) при помощи соединения "вставка – поворот" с предотвращением вынимания и без возможности вращения относительно оси (V) этого соединения. Держатель (5) основы установлен с возможностью вращения вокруг упомянутой оси (V) соединения. Основу (2), подлежащую покрытию, размещают на держателе (5)манипулятора. Напыление выполняют в камере. Держатель (5) с основой (2) вращают вокруг основной оси (3), при этом первая поверхность основы и вторая поверхность основы выравниваются друг относительно друга с обеспечением отклонения части покрывающего материала, переведенного в паровую фазу от первой поверхности на вторую при плазменном напылении. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к мехатронике и может быть использовано в промышленных системах управления технологическими процессами, в узлах медицинской техники, в прецизионных системах позиционирования, в устройствах активной и адаптивной оптики. Исполнительное устройство содержит систему управления 1, управляемый источник тока 2, исполнительный элемент 12, датчик определения положения исполнительного элемента 3 и магнитную подсистему 16, включающую первый и второй активные элементы, выполненные из ферромагнитного материала с эффектом памяти формы, и датчик температуры активных элементов 15. Магнитная подсистема выполнена в виде по крайней мере двух сдвоенных катушек 6-11 для каждого активного элемента. Управляемый источник тока выполнен многоканальным с возможностью независимого формирования импульсов тока в каждой сдвоенной катушке. Изобретение обеспечивает повышение точности позиционирования и быстродействия, а также уменьшение габаритных размеров устройства. 6 ил.

Изобретение относится к области педагогики, в частности к педагогике профессионально-технического образования и среднего специального образования (инклюзивное образование), социальной педагогике, и может быть использовано для реабилитации и социализации молодых инвалидов с сохранным интеллектом и людей с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ). Реабилитация и социализации юношей и девушек с инвалидностью или ОВЗ основаны на роботометоде и включают совместное обучение учащихся с инвалидностью или ОВЗ и их здоровых сверстников рабочим профессиям в условиях инклюзивного профессионального обучения лицея или колледжа. Проводят серию уроков по выбранной рабочей профессии мастером производственного обучения. Причем каждый урок включает постановку целей и задач урока, инструктаж по технике безопасности, объяснение новой темы с демонстрацией учащимся конкретных трудовых операций по выбранной рабочей профессии. Осуществляют проведение оздоровительных пауз, психологическое тестирование и диагностику самочувствия, активности и настроения учащихся во время урока, постоянное ведение диалога с учащимися путем одобрения их действий и указания на недостатки, а также подведение итогов урока и объяснение домашнего задания на следующий урок. Причем в процессе обучения используют реального человекоподобного робота-тьютора или виртуального человекоподобного робота-тьютора в виде 3D-модели, который восполняет умственные и физические недостатки учащихся с инвалидностью или ОВЗ. Способ позволяет освоить инвалидам и учащимся с ОВЗ рабочие профессии, восполнить умственные и физические недостатки учащихся за счет привлечения к обучению реального человекоподобного робота-тьютора или виртуального человекоподобного робота-тьютора в виде 3D-модели. 2 з. п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.

Изобретение относится к робототехнике, в частности к манипуляционным системам. Робототехническая система содержит основание, гибкое звено, выполненное в виде набора последовательно расположенных и контактирующих друг с другом сферическими поверхностями дисков, кинематически связанных пропущенным через центральные отверстия дисков центрирующим тросом, натянутым упругим элементом. При этом в дисках по периферии выполнены четыре отверстия, через которые пропущены управляющие тросы, каждый из которых прикреплен к дальнему от основания диску и связанные попарно с приводами, расположенными в основании. Дальний от основания диск является основанием дополнительного гибкого звена, также выполненного в виде набора последовательно расположенных дисков со сферическими поверхностями, при этом их управляемые тросы связаны со своими, расположенными в основании первого гибкого звена, приводами через оболочки, обходящие первое гибкое звено. Робототехническая система может содержать несколько дополнительных гибких звеньев, причем все управляющие приводы расположены в основании первого гибкого звена. Технический результат - увеличение количества степеней подвижности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх