Микроманипулятор

 

«>933449

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 10.06. 80(21) 2936726/25-08 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 070682. Бюллетень Йо21

Дата опубликования описания 07. 06. 82

РЦМ g+ з

В 25 Х 7/00

Государственный коинтет

СССР по деяаи изобретений н открытий ($3) УДИ 62 ° 229. .72 (088. &) Р.Э.Курило, В.И.Иилукене, P.Ï.Øàòêóñ, К.М.Рагульскис н A.Ã.Ï.Aìáðàçÿâè÷þñ

) а

1 (72) Авторы изобретения

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (7t) Заявитель (54) 4ИКРОИАНИПУЛЯ ОР

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в мнкроманипуляторах для точного вращения сфер.

Известен микроманипулятор, содержащий основание и .<оординатный привод, включающий верхнюю и нижнюю ка-, ретки и пьеэокерамические движители tl).

Недостатком данного микроманипулятора является недостаточная точность оФработкн перемещений объекта манипулирования.

Целью изобретения -является повьхае ние точности обработки перемещений объекта манипулирования.

Цель достигается тем, что в пред-, :лагаемом микроманипуляторе, содержа;щем неподвижное основание, координатный привод, включающий верхнюю и нижнюю каретки перемещения по координатам Х и Y.и сопряженные с ними пьезокерамические движители, установлен дополнительный идентичный координатный привод, подвижная верхняя каретка которого соединена с верхней кареткой вышеупомянутого координатного привода прн помощи до" ,полннтельно введенного пантографа, ось шарнира которого закреплена на основании.

На фиг.l приведена схема предлагаемого .микроманипулятора, вид сверху; на фиг.2: - разрез А-А на фиг.l; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1у на фиг.4 - вид по стрелке В на фнг.2. иикроманипулятор содержит неподвижное основание 1, на котором . установлены два координатных привода

2, включающие верхние каретки 3 перемещения по координате Х и нижние каретки 4 для перемещения по координате Y. Нижние каретки 4 установлены в основании, а верхниев нижних каретках через шариковые направляющие 5 качения. На основании l и на нижних каретках 4 закреплены пьезокерамические преобразователи 6 и 7 с разделенными вдоль и поперек на равные части электродави противолежащие зоны которых соединены между собой, подключенные к

25 источнику.многофазного высокочастотного напряжения (не показан) и фрикционно сопряженные с нижними и верхними каретками 4 и 3. Одна из верхних кареток 3 координатных приводов

З0 2 имеет кронштейн 8, в котором уста933449 новлен держатель 9. Аналогичным держателем 9 снабжена и вторая верхняя каретка 3. Между держателями 9 помещена исследуемая сфера 10. Верхние каретки 3 координатных приводов

2 соединены с пантографом ll, включающим ось 12 шарнира, закрепленную на основании 1, рычаги 13,14 и подвижные оси 15 шарниров 16, сопряженные с верхними каретками 3.

Работает микроманипулятор следую щим образом.

При подключении преобразователей 6 или 7 к источнику многофаэного высокочастотного напряжения в пьезокерамических пр обраэователях 6 и 7 возбуждаются продольные и поперечные колебания, сдвинутые по фазе, создающие движущую силу в зоне механического контакта преобразователей 6 с каретками 4, перемещающую каретки 4 в направлении Y и движущую силу в зоне механического контакта преобразователей 7, каретками 3, перемещающую каретки 3 в направлении X.

Вращение сФеры 10, гомещенной между держателями 9, вокруг rcрнэонтальных взаимно перпендикулярных осей Х, Y обеспечивается одновре-, менным перемещением в противоположных направлениях подвижных кареток

3,4 обоих координатных приводов 2.

Так вращение сферы 10 вокруг оси Х осуществляется при подключении преобразователей 6 и перемещении в противоположных направлениях кареток 4 по координате У, а вращение сферы 35

10 вокруг оси Y - при подключении преобразователей 7 и перемещении в противоположных направлениях по координате Х кареток 3.

Работа щаговых приводов, в том 40 числе и координатных приводов 2 с пьеэокерамическими преобразовате-, лями 6 и 7 характеризует "я погрешиостями шага, возникающими по различным причинам. Из-за этих погрешностей каретки перемещаются на разные величины, и без применения пантографа 11 было бы невозможно осуществлять вращение сферы 10 без перемещения ее .центра. В предложенном микроманипуляторе каретки 3, 4 перемещаются на одинаковую величину в противоположные ваправления, так как они связаны пантографом 11.

Таким образом осуществляется вращение сферы 10 беэ перемещения ее центра вращения.

Проведенные экспериментальные исследования лабораторного макета показали, что предлагаеьий микроманипулятор позволяет осуществлять вращение сферы беэ ухода центра вращения с точностью до 0,5 мкм, осуществляя синхронное движение верхних кареток в направлении Х и Y.

Формула изобретения

Микроманипулятор, содержащий основание и координатный привод, включающий верхнюю и .нижнюю каретки и пьезокерамические движители, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности отработки перемещений объекта манипулирования, он снабжен, вторым координатным приводом, причем верхние каретки укаэанных приводов соединены с помощью дополнительно введенного пантографа, ось шарнира которого закреплена на основании.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2606358/18-10, кл. G 02 В 21/32, 1978.

933449

Составитель Т.Юдахина

Техред A. Ач Корректор A.Ôåðåíö

Редактор О.Юркова

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4060/23 Тираж 1087 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и отк1итий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5