Очувствленный кистевой суставманипулятора

 

I

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социалистических республик о >795940 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 05.03. 79 (21) 2731715/25-08 р )м. к.

В 25 J 15/00 с присоединением заявки йо —(23) Орноритетf åñóäàðñòâåèíûé комитет

СССР по дмам изобретеиий и открыта й

Опубликовано 1501ф1,Бюллетень ЙУ

Дата опубликования описания 1 5 . 01. 81 (5Ç) УФ(б2-229.72 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. В. Письменная, В. Е. Новаковский, С. Г. Векшин и Г. В. Письменный (71)заявитель Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище имени Н. Э. Баумана (54) ОЧУВС 1ВЯЕННЦЙ КИСТЕВОЙ СУСТАВ

МАНИПУЛЯТОРА

На фиг.1 изображен очувствленный кистевой сустав манипулятора; на фиг.2 - информационный блок устройства очувствленкя; на фиг.З второй информационный блок устройства очувствления.

Очувствленный схват манипулятора состоит из основания 1,привода

2 перемещений схвата, устройства .

3 очувствления и схвата 4. Первый

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в робототехнических устройствах.

Известен кистевой сустав манипулятора, содержащий основание, приводы перемещения схвата и устройство очувствления схвата (1(.

Недостатком данного Устройства является то, что с устройства очув- 1„ ствления снимается суммарная информация о величинах одновременно нескольких ""îñòàâëÿþùÿõ сил и моментов, что требует использования электронных схем для выделения требуемых компонентов сил: и моментов ..Это существенно снижает степень точности очувсты1ения и усложняет конструкцию кистевого сустава манипулятора.

Цель изобретения - повышение точности очувствления и упрощение кон- 2© струкции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство очувствления схвата содержит два информационных блока, первый из которых содержит внутренний фланец с жестко прикрепленным схватом и внутреннее кольцо, соединенное с этим фланцем четырьмя попарно и диаметрально противоположно располо.женнымн упругими элементами, а второй З0 информационный блок содержит внешнее кольцо, к которому жестко крепится. внутренее кольцо первого информационного блока, и внешний фланец, связанный с одной стороны с внешним кольцом посредством дополнительных упругих элементов, а с другой .сто; роны - жестко связан с основанием, причем все упругие элементы снабжены измерителями деформаций, а зазор ме;,;ду внутренним фланцем и внутренним кольцом первого информационногс блока выбирается в пределах допустимых деформаций упругих элементов, и зазор между внешним кольцом н внешним фланцем второго информационного блока выбирается в пределах упругих деформаций дополнительных уйругих элементов.

795940 информационный блок 5 состоит из внутреннего фланца 6 к которому жестко крепится схват 4 и внутреннее кольцо 7, соединенное с внутренним фланцем 6 четырьмя попарно и диаметрально противоположно расположенными упругими элементами 8 и 9, 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15, каждый из которых состоит из двух взаимно перпендикулярнык продольных упругих пластин. Первые пластины в © каждой паре (8,10,12 н 14) расположены по радиусу и связывают внутреннее кольцо 7 с подставками 1б.

Вторые пластины в каждсй паре (9,11, 13 и 15) соответственно связывают подставки 16 с внутренним фланцем 6.

Упругие элементы 8-15 снабжены измерителями деформаций, которые установлены в местах наибольших изгибов. Зазор между внутренним фланцем б и внутренним кольцом 7 выби- Щ рается и пределах допустимых деформаций упругих элементов первого информационного блока 5. Блок 5 предназначен для измерения сил, лежащих в горизонтальной плоскости. И

Второй информационный блок 17, предназначенный для измерения сил, лежащих в вертикальной плоскости, состоит из внешнего кольца 18, к которому жестко крепится внутреннее, кольцо 7 первого информационного бло, ка 5, и внешнего фланца 19, связан-. ного с внешним кольцом 18 посредством четырех дополнительных упругих элементов 20-23, на которых посередине установлены измерители деформаций

24-27. Каждый из дополнительных упругих элементов связан с внешним флаицем 19 и внешним кольцом 18 посредством упоров 28 и 29. Упоры 28 соединены с внешним кольц м 18, а упоры 40

29 - с внешним флан цем 1 9 . Зазор мезду каждой парой предохранительных упоров 28 и 29 выбирается в пределах допустимых деформаций дополнительных упругих элементов 20-23. 4$

Устройство работает следующим образом.

При действии силы:, направленной по одной горизонтальной координатной оси или, что тоже самое, нри действии © двух сил в горизонтальной плоскости, деформироваться в одинаковом направлении будут элементы 9,10,13 и 14,на измерителях деформаций которых появвятся сигналы одного знака. После $3 суммирования этих сигналов получаем искомую силу, действующую по выбранной оси. Аналогично первым информационным блоком определяется сила, действующая по другой горизонтальной @ оси. Сила действующая по вертикальнои оси, определяется вторым информационным блоком 17 таким же образом.

При действии крутящего момента относительно вертикальной оси деформируются упругие элементы 3,10,12 и 14 первого информационного блока

5, причем элементы 8 и 12, 10 и 14 деформируются в противоположных направлениях. Поэтому величина момента относительно вертикальной оси пропорциональна сигналу, получаемому в результате суммирования сигналов с 8 и 10 упругих элементов и инверсного суммирования сигналов с 12 и .14 упругих элементов.

Аналогично вторым информационным блоком измеряются крутящие моменты относительно горизонтальных осей.

Формула изобретения

1.0чувствленный кистевой сустав манипулятора, содержащий основание, приводы перемещения схвата и устройство очувствления схвата,о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени точности очувствления и упрощения KGHcTpóêции, устройство очувствления схвата содержит два информационных блока, первый из которых содержит внутренний фланец с жестко прикрепленным охватом и внутреннее кольцо,соединенное с этим фланцем четырьмя попарно и диаметрально противоположно расположенными упругими элементами, а второй информационный блок содержит внешнее кольцо, к которому жестко крепится внутреннее кольцд" первого информационного блока, и . внешний фланец, связанный с одной стОрОны с Внешним кОльцОм посредством дополнительных упругих; элементов, а с другой стороны - жестко связан е основанием, причем все

Упругие элементы снабжены иэмерителямй деформаций.

2. Сустав по п.1, О т л и ч а ю@ и и с я ем, что зазор между внутренним фланцем и внутренним кольцом первого информационного блока выбирается в пределах допустимых дефор« маций уиругих элементов.

Э. Сустав О п.1, о т л и ч а юшийся тем, что зазор между внешним кольцом и внешним фланцем второго информационного блока выбирается в пределах упругих г- ормаций дополнительных упругих элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 2500143, кл. В 25 J 13/00 1952.