Копирующий манипулятор

 

Союз . Соввтсиик

Социапнстнчесиик

Респубпни

ОП ИСАНИЕ

И ЗОЗРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii806401 (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22)Заявлено 28.05.79(2!) 2771627 25-08 с присоединениеаа заявки М— (23)Приоритет"

Опубликовано 23.02.81. Бюллетень М7 (5l)M, Кл.

В2533 00

Гесударстввнньй квинтет

СССР вв делам нзабретеннй и вткрмтнй (53) УДI< g2 229

7 2 (08 8. B) Дата опубликования описания23.02.81 (72) Автор изобретения

В. А. Горбунов

-1

) (7I ) Заявитель (54) КОПИРУЮШИЙ МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для дистанционного проведения работ в горячих камерах, химически активных зонах, вредных и опасных для здоровья человека..

Известен копирующий манипулятор, со5 держащий механическую руку, шарнирно соединенные звенья которой кинематически связаны с силовым блоком, состоввдим иэ двигателя и соединенных с его валом модулей, число которых равно числу сте10 пеней свобоцы механической руки, каждый модуль снабжен электромагнитными муфтами прямого и обратного действия(1).

Известный манипулятор обладает су15 щественным недостатком — большим уровнем акустических шумов, которые возникают за счет трущихся кинематических пар при вращении ведущих шестерен. Такой шум привода зацающего органа приводят к быстрой утомляемости оператора и к снижению эффективности его работы,,а, следовательно, и к уменьшению надежности системы человек-машина.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение эксплуатационных качеств манипулятора путем уменьшения акустического шума.

Поставленная цель достигается тем, что силовой блок снабжен вторым двигателем, муфты прямого и обратного действия собраны в цва блока, причем ведущие части муфт первого блока жестко связаны с валом первого двигателя, а ведущие части муфт второго блока — с валом второго двигателя.

На фиг. 1 изображена.функциональная схема копирующего манипулятора, на фиг.

2 — его исполнительный орган, на фиг. 3силовой блок.

Манипулятор содержит исполнительный орган 1, который производит копирование цвижений задающего органа 2, обеспечивая воспроизведение усилий нагрузки на стороне оператора. Такая работа манипулятора осуществляется с помощью обратимой слешацей системы. Исполнительный и задающий органы выполнены аналогич806401, но друг другу и состоят из силового блока 3 и механической руки 4, смонтированной на основании 5.

Силовые блоки исполнительного и задающего органов манипулятора имеют оцинаковые муфты прямого действия 6 и обратного действия 7, количество которых равно числу степеней свободы задающего ! и исполнительного органов манипулятора. Муфты прямого и обратного действия через аналогичные шестерни 8-10 и валы

11 кинематически связаны.с соответствующими шарнирами степеней подвижности манипулятора.

Первый двигатель 12 с муфтами 6 прямого цействия, шестернями 8 образуют первый силовой блок 13, а второй двигатель 14 с муфтами 7, обратного действия, шестернями 9 образуют второй силовой блок 15, кажцая из муфт прямого и об -. ратного действия имеет ведущую часть

16, жестко соединенную с выходным валом 17 или 18 .двигателя 12 или 14, и ведомую часть 19, кинематически связанную через шестерни .8 или 9, шестерню

lO и вал 11 с соответствующим шарниром степени подвижности манипулятора, обмотку 20 управления, блок 21 управления.

Силовые блоки 13 и 15 установлены на основании 5 параллельно оси ротации зацающего и исполнительного органов манипулятора.

Манипулятор работает следующим образом.

Как в исполнительном, так и в sap,àraщем органах манипулятора при вращении двигателей 12 и 14 вращаются ведущие части16 муфт 6 и 7 прямого и обратного действия, жестко связанные с выходными валами 17 и 18 двигателей.

При равенстве токов, протекающих в обмотках 20 управления муфт прямого и обратного действия, создается магнитное поле, взаимодействующее с ведомой ча-. стью 19 муфт, в свою очередь создавая на них моменты, равные по величине, но противоположные по направлению, в результате чего шестерни 8-10, валы 11, кинематически связанные с ними соответствующие шарниры степеней подвижности задающего и исполнительного органов манипулятора остаются неподвижными.

При подаче управляющего сигнала на

rî оону обмотку 20 управления одной из муфт, например прямого действия 6, ток в обмотке управления увеличивается, и тем самым возрастает момент, создаваемый в ведомой части 19 муфты, и при помощи шестерен 8 и 10 и вала 11 передается на соответствующий шарнир степени подвижности задающего или исполнительного органов манипулятора.

Формула изобретения

Копирующий манипулятор, содержащий механическую руку, шарнирно соединенные звенья которой кинематически связаны с силовым блоком, состоящим из двигателя и соединенных с его валом модулей, число которых равно шслу степеней свободы механической руки, каждый модуль снабжен электромагнитными муфтами прямого и обратного действия,о т л и ч а ю щ и й"с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения эксплуатационных ка, честв манипулятора, силовой блок снабжен вторым двигателем, электромагнитные 4уфты прямого и обратного действия соб-. раны в два блоке, причем ведущие части муфт первого блока жестко связаны с ва-, лом первого, а ведущие части второго блока — с валом второго двигателя.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Кулешов В. С. и Лакота Н. A.

Динамики систем управления манипуляторами. М., "Знергия, 1971, с.108-110, рис. 2-13.

806401

Составитель А. Кочетков

Редактор В. Данко Техред М. Федорнак КорректорЛ, Иван

Заказ 136/25 Тираж 1 101 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3.13035, Москва, Ж-Ç5, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4