Исполнительный орган манипулятора

Исполнительный орган манипулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Q p g g < H pl F„ 47697!

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Coen Советских

Социалистических

Респ ублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Доп ол пггсл ьное к авт. свид-вх— (22) "-аявлено 01.02-73 (21) 1877365/25-8 (51) М, Кл, В 25j 1/02 с при."осдинением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Совета Министров СССР

fl0 делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.07.75. Бюллетень Л 26 (53) УДК 6 1.791.75.037 (088.8) Дата опубликования описания 04.03.76 (72) Авторы изобретения

Л. Н. Петров, В. П. Максимов, H. А. Лакота и А. М. Ивкин

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. 3. Баумана (71) Заявитель (54) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН МАНИПУЛЯТОРА

Изобретение относится к манипуляторам, работающим в условиях, где присутствие человека невозможно нли нецелесообразно.

Известны исполнительные органы манипуляторов, содержащие шарнирно соединенные неподвижную и подвижную опоры, плечо, предплечье, кисть, сменный инструмент и расположенпыс непосредственно на них приводы поворота этих звспьсв.

11сдостатки известных устройств состоят в возппкаюгцих в шарнирах переменных статически., моментах от веса конструкции, снижающих грузоподъемность и ухудшающих динамические характеристики манипулятора.

С целью повышения грузоподъемности и улучшения динамических характеристик в предлагаемом манипуляторе шарниры поворота плеча и предплечья снабжены пружинно улиспыми уравновешивающими механизмами, установленными на подвижной опоре и компенсирующими статические моменты от веса конструкции, а кисгь вместе с установленными па пей приводами сменного инструмента выполнена статически уравновешенной относительно своей осн поворота. Кроме того, приводы поворотов плеча и предплечья снабжены кривошипамп lt кипематически связаны с корпусом привода поворота предплечья и самим предплечьем, а кривошипы взаимодействуют с пазами соответствующих кулис уравновешивающих механизмов поворота плеча и предплечья и связаны с кулисами с помощью уравновешивающих прх ?кин.

На фиг. 1 приведена кинематнческая схема исполнительного органа манипулятора; на фиг.

2 — вариант cro конструктивного исполнения.

За исходное лринято положение исполнительного органа, показанное на фиг. 1 и 2, причем все шарнирные оси находятся в плоскости чертежа.

Исполнительный орган манипулятора содер?кит неподвижную опору 1, к которой с возможностью поворота относительно оси I — 1 прикреплена подвижная опора 2. Плечо 3 под1; вешено к подвижной опоре 2 так, что может поворачиваться относительно оси 11 — II. К плечу

3 подвешено двухзвснпое предплечье: звено 4 обеспечивает поворот предплечья относительно оси III — 111, звено 5 — поворот кисти 6 относи2о тельно оси 1\ — IV. К звену 5 предплечья с возможностью поворота относительно оси i —

nozaeiUeHa IcHoTb 6. На кисти 6 с Bозхlo?lxпостыл поворота относительно оси И вЂ” VI установлен привод 7 сменного инструмента, 25 осуществляющий рабочие движения захватывающих элементов сменного инструмента 8.

На фиг. 1 прямоугольниками обозначены расположенные непосредственно на элементах конструкции приводы 9 — 14, перемещающие эти элементы конструкции относительно ука476971

3 1!1и !>(к Ос< и. 1хl If (I j) tf!Io!(и рс;(): I f) t)ë5!cT (<)0011 (О)30КЧI!!IOC i)> Дl)ИГ21С,!» С ГО!) М(;ЗОМ, P

;(i 1(1(>ря I I (3 Гт(ЦКО«00j) 2TIIÎ! I <. !3»3 и. П р) I 01 С<гТс! ()Ци ги))авл51(ои(с) 0 с))г!Iллл Ii<1 i)i)!!!30;(c, 5««(хо (il<>il !33.1 tt<;c. !с (ilci О зятормо/кcl!. 1-! фиг. 2 иоклзяия ко)ц Груl(l ll13!I рсали 33((1)51 изобрс1 (. I I! I II. 1 1(!Од)3 .I/к ил» 01! oj) л 1 Il pc (с Гя !)ля< т с(>()Oil КО)>И3 ()1) !<>:ГСТЯГ)1> С 1 ИСЗ;(О)1;(, 15! hPCII, !Сии5! ill>lll » (, 9 ll,) )Oj>01 3 !I.1<".1

hl)(. ll, l<. и и>! ()0. I (3 il II 1 «> I((I 0))кс 1 6. В I>I ) O I)!O!

))ял llpl!Iioдя 9 (!à чертеже Iic показа») скрси, I<) и (I I 0 l!3!! ih )01! 0li(>l)ой 2, ко Oj);1» V«1 я I! 0 в, I/,13

II3 и ii: л«и>!.и<и! 0!l(>i>(. 1 113 ио (и). !Циик(!х !7 и з)(>Ж<. . Г i>p;I ii (;i Ь 51 01! О tt ) с Л 1>! IО О(,! — — 1. 1> i!i>д

i> i I i)(iI(>! I Oil0j>C :33 к р<>:!Г!Сll ври !30 1 10 I(> !3(>ð0!

1 1, I (" I 1 Х О, (И О >) I 3 2, i К и 1 О Р 0 I О т К,1 I, I (. 1 Я и)()С Г(j) I » 1 8, ил ход5иця яс>! 13 )il 1!) Кори c3 II >Ill)(>дл 11 i!OIIOpO!

I(i)i,,i i, !(. I>5l, 1 12 IIO, I,lil!/I(IIOII (>!1<)рс) %1(j)CI t, 1(и,

0 !» 0 )3!)яli!i I(>I » кг )ilct>1 21. Осl 20 !II)cfi æcli I

I в I !1((О Е ), I!I(I)1 113 IIO:(I I) fl I и и к я» 2

Ш(". т(j) и>! 1 8 си я бжси я 1 1>и13001! и! О 3! . >, (.»1;, 3. !) )II >1 ); /к >«Ой 2 I, тгт !.1,) -1< !!. т > )

;: 0l i ):I С ОИ КС / ) i.i ,Р))ВОШИ И )>

If((и IОРс;) ) I«3 1 .i ли<. !>1. O Il Б!>ащс .и и>! Iilc< 1 ñ)P II! i

1 8 il кс>>)lli <. я ври«о;(;! 1 1 lfof>op 01.3 i)pc Ill,)счь>! с зубчять)м нсицом 19 ияраллсль;!и ocll 1! — I I.

Пр:! этс:м ось 20 врлщсии» ктлис)! 21, СТОII)(

25 кул)кы, кривош:):I 23 и ось шесте;>;ш li>

p3CIIO;1 )i!iClll>1 )3 0;I t)011 it.1<>C!..OC I ll. I 1 рт Ж вил 2-I

9( 3«I1(i)i)IT«i, т !.РСII, IC fill«Oil 113 1" <Л I И i . КО)К)) ХО)!

В и!н>3 ш) ис,!о;ц;ижной Оиоры с ио))ои(l>i(>

IIO.((IIII)1li1f1<()I) 27 ) (1 3110(3 I CII I! pl(130д 1 1 Ili>I)i>

Р01 «! И РС, (!!, I C51. hÎP If i С КО Г(: j) Oi О, СИ

ЗМО I:I I I) il !>СI! 1(Oil 19. CËi Ж I> I OC!>IO ио. ((3С(" и,!сча 3, IIдя 11 3, 1 .I>cl!лс(!. Сиябжсн )ый кри«ош!ин>м 28, !)с;() (Ц I!I

29 1)сх<) и !! I if « 110«Op01 51. 11;!

IlO;), . i(1;I!(>I I O;IOp(2 i !< I>CII, i 0(13 0)CI> 50 1«!) !сси«! «! Це)с(о кмс)ис!)! иа )10;(!(1(!!I!IIII(mix 32. )хри!30и)ии 28 .)ронуl(!(! чс )ез llpo (<)льиыи;lяз к ) лись) 51 II (1>5lзли <

IIC)l )Ipi ih ll;101! 33,:3<)крс) ICII)10)l )13 TOIthC 34 кулисы 31. О;и )>р<ицеии5) блока 29 ll кулисы

31 параллельi»» с)си II- — 1!. Сто)!Кя 34» ос) 3() (>p«I1l(ClI)!5I к",(ись) 31 j);I ltOil плоскости с кривоши)юм 28 il осью iip311!cilili! олока 29. Пружина 33 закрыта укрсилсш!ьгм на куг!))сс 31 ко/к хом 3;).

1Ia кор<иусе приво;(а 11 закpcii1ciio ))лc÷î 3, иижиии )тоиец КО!Орого 1>1>(полиси В 1)и;(с иис!ки с соосными гнездами иод )10;(((Ill)i! Illl(ями

36, иричс/м ось 111 — 111 илряллсльил o(и 1!II и явл»ется осью качан>)я;(вухз<веииогo .!!>с,(илсчья. 3))сио 4 ирсдилсчь» выиолисио ь )ис!с кориусной детали г гиез;(ом для ириводя 12 поворота клети и соосиьв!и цаифами 37. Л(вая цяифа звена 4 удл>)и)сиа, ия ией зякрсилс .i ведомый блок 38 ме аиизма поворот» предплечья, связаниьн! с ведущим блоком 29 тросом 39, иричем передаточное отношение этой передачи 1:1, В иижией части привода 12 вы<иолисил посадочная поверх((ость для подшии(шков 40, ил которых установлено ззеио 5 прсдилечья. нриводимос Do «ращс!шс относительно оси I Š— ! ))) (ОСЬ )IОВО)>ОТ2 hf)C1 И) ВЫХОДИЫ!3(ЭЛЕМС(НОМ (ия черт. ис иокязаи) ир !водя 12. Ось !Ъ вЂ” ! 3 поворота кисти пересекает ось нс)ворота ирсдилсчья .I >5(ирямым углом. В верхне(<

,асти звена 5 закреплен привод 13 поворота киспп. иа;выходиом валу которого закреилси

f30, (i t)(III! блOh 41 ),ICXBII!Iji!3 1)030 )OTB hlf T f. ! 1 иж! IM» l«я)сть звсиа 5 ьы Поли ил в видс ви1)0 !(и с Гисздами;(15! нодшиииик:)в -12, (fpii«lc.(Ось i;c«;(исрссекасг Ось 13 — 1>, иод прямым

3 IT! ii )! .

Кисгь 6 выполнена в ви,tc корсяусиой 1craли с !(аифа.,!и 43 и цситром масс, расиоложсц()-, иым на оси этих цапф. I IB правой у11!Itteii»oi цяифс укрс!)Г!Си ведомый б.10к 44 мсхан зма поворота кисти. связанный с ведущим блоком

-,! I;)o(>и -!5. В кисти 6, в соотвсгствующих

1 и(.3;()1(и) Я. il 1!PII!30;(/ см(.Ill)of 0 lltfcTPi >)1еи > 2 с

))озл ож)н>с(и(о поворота «подшипниках 46

i) Гlt(> итсл ь)(о 0<.:11 ) 1 — — ) 1, ))cpссскаlо! Цси ссь

ii,)»м!)tit углом. По . « .>ы 7 и 14

) < ) Яli)>)>с!СИ!)! !) КИ. Г !

>, )>1)(.1:>,Гоже!(и на оси 71 — 7! но разньк. сторо1!Ы ur ТОЧКИ СС ИЕРЕСЕЧЕИИ» С ОСЬЮ )т — V Ha

РЯССТOH)f)III < (iT ОСИ ) — >т, ÎÎPBT)10 ПРОПОРЦИОиальиых величинам масс эт()х приводов. TBкo(. расиоло>кс))ие ириводов 7 и 14 может быть

to:пггнгi.о путем балансировки кисти в сборе

" ири«одами относительно цясиф 41. Такая ком-! а:!Ов л кilc Гс>«ог0 узза ооссиечивает расиоложсч)ис 1!л оси 3> — 3 центра масс систегяь) ,лсдовя Гсльно отсутствие статическог0

35 момсlli 0T исса конструкции в шарнире кача-!

>,!я ки, и::. Привод 7 смсииого инструмента г, (I I 3 áæ ñl1 Бь! хо ;(!(ым э1смси10м, ООссисчива-!

ОIЦИМ ЕГО СТЫКОВК>, С i ИцфИЦИ!ЗО«2ИИЫМ CÌC)t;ым иис1румс!игом. 11а фш.. 2 в качестве Ipit40 ii< >а и<>кя 32!1 Ilil("Груме!и тииа «иг!Оско-иярс)л>

ЛС(11>ИЫЙ ЗЯХ)331».

В llol(3заши>м и3 фиг. 1, 2 исходном положении исиолиигсль)!О!.о органа статические мом ll(ll о(«ссл коиструкции св шарнирах кача>(в> i)ii» илсчя (Oc» 11 11) и предплечья (ось 111—

III) о)сугс!«уloT, поскольку центры масс плеча

3 ll lip(..:(Il;10<1(>5I 4 p«IC)10.30ihBt)bt

))с!01«у)0!ill))l)l шарнирами. В шарнире качл1!1151 кис п! (Ось - — ) статичесексий моме)ГГ от

50 «с(ч! ко(с грукции отсггсГп)ует Ilp)I ли>бом )lo, I0Ii(Сll1)» Кl!С)11 6.

J,.I;IIжсиия элсмсll t î«испол!Цггсльиого Орга)а иро;icход>ii ири подаче иа соо>п)етсгвующие

1! р и ))оды у;! р я l>II(>U(II.; сяг))3, fñ «. При отсутБ> ("I 13!Ill уир;3«лякнцсi O си I!313 !ри<вод работает

Клl(ЖС< ГК!I!I hоil(. 1 т)ГКЦ!IО!!!)Ый ЭЛChМС)IТ, ()ОС)(0, I ЬI(i Сl! 3 О/К(.I! 1 Îj) МОBОМ> hОГОРЫЙ 1)К,1ЮЧ 3 сгс» только ири иодаче уиравляющегс> сигнала.

Подача управляющего сш нала иа привод в0 9 пр)гводит к ))оворогу отиоситсль)н оси 1 — I иод«и>кио)11 <шоры, скрепленной, . «ыходиы.( валом Ilp)!!30да 9 !l си;(яшей иа исгтодвижи >!I оноре 1.

Г!ри наличии управляющего сигиллл;!я нрн0 воде 10 «ра)цяется шестерня 18 c;n!!««ø!iи >1>

476971

2.>, что и,")!I ".();! II I !(но (50Г) ) I ) ко)>:(ч, 3 и !) 1! ):,)д

l 1, IIOCIi0lf! к> нос?!с (ни и C!5513<1! I <. IIIC< i (.")!!" I! 18

< сг-;оич зубчать)ь(венцол) 19. Скрспл<ч!иое с корпусом приВОдя 1 1 и;Iсчо Отк:10)i;!e i ся О »cpòèh,,1 ыlОГО 1 (Ол Ож си и я, что 1! р)!!50дит к ноя !3, cIIII Io стяти<)секо(О (мОмситя (5 )няриирс кя 1 яиц я плеча (о b 11 — 11). Отклонение кривошипя 23 от оои(сй с осью 20 вертикали Вызывает и()воpoT t x.(IIc(>i 21, иоскольк"> кр I(50L())1.)1 23 в?;! i!310действует с иазо>м кули "11. Возннкаюн(ий i(p!! этом от дефор<мацпи пружины 24 момент оп)осительно оси вращения шестерни 18 равен н<> величине моменту от веса конструкции относительно оси 11 — 11, но !(аиравлсll в нротнво(!0«(oi(i(Ix (О cTopoifb . Таким оор33031 комисi(c ируется статический момент, возинкаюии!и шарнире качания плеча (ось II — II) при отклонении плеча 3 0Т вертикального положсип».

Статический момент. возникающий В шарнире качания прсд<пг(сч).я (ось 111 — 111) ))ри рабоге привода 10 передается в шарнир качания пл(ча (ось II — П) через блок 38, трос 39 и блок 29.

Если управляющий сигнал на приводе 11 качания пре;шлсчья отсутствует, TO блок 29 поворачивается вчестс с f(ëc>(oì 3, EI взаимно«

p)3 3 II нрс )(1«T "Ii>sl -)

:(с мсиистс)!. Поворот звеня 4 приводит к 0Тклонеин!о кривошипа 28 от общей с о«ью 30 вертикали, .повороту кулисы 31 и )503! t!I!(IIO)5«нню уравновсшнва)он(его момента от деформации Ilpv)K)(II(I 33)..?тот момент pH ()cll )!i) 150. иЧ И Н С С Т Я Т И Ч СС К 0 >> >>< A I 0 XI C I 1 T X O T В С С Я К 0 И С Т Р Ч Кции, дсйствуюгцему в шарн,ðå качаьи>я пред((печья (ось III — 111), ио противоположен ему по иаиравле!III(0. При пали и(н ч:)равл»ющсг0 сигнала тоги ко в г(рн(>оде 1 урав)ювсшнвяюн(ий мсканизм рабогяст а;(алогично. При одновременной работе приводов 10 и 11 мс)(я;i(I3x() i 23, 21, 24, 25 кo)(t(cttc)Ipy!OT статичсск<ин момент От всея конструкции в шарнире качан. (я плеча (ось 11 — 11). 3 мс гаиизмы 28. 3), 33, <

: — —,,;I I I! c(к)(й момент от всея кон Ep) )(i(!!и.

>05)(И К Я!()I!(I I I I .> I)EH i) ill lP(К IЧ Я н и (1 И))СДИЛСЧ ЬЯ (ось III !1!).

Тякн ч Обр(!.50 ч, в и редл я гHi мой коне г р у к5 пни il i 1!0, I!I!! Г, Ь) !ОГО О ) Я И я (: > 1 Гн-I<. 1:.I!() <10мсi(T! OT I5«я Яч(1)он(:!)с» эльме:(г0!5 констЧКЦИИ > РЯВИО)5СН)«И! !. Ч Го < 3 (I!«CÒÂÑII 1(0 МВСЛИ;Ива«Г Г>)уэонодгьСМИОСГ(И уЛуЧШаст ди IHX(!!>I«ci(ii«xяря!(терн. тики x!a»»tlat, I»Top;t: 1-! сурав10 н01)с(11(II II I>1)l ll ОстЯIОЯ(! то;Iько còа ичсские момс;)ты от Всея x(«)ного и !«тру)1«>гг)! и

1 .O, I C? 1(>! I Н 3 1 )>) .5!(i!.

Пр ()!<?т >!3()б>рс).(и!1»

). ° !(t1<).1!1!! i i,, 11> :Il>1!I ОР! ЯН М;)Н!1!I) . IЛ <)I)Я

l!

<. ItI3Pil );>;)О ((>«(ИИСIIIII>) %1!1 )1C! IO:(!Iili!i;ii) jl И ИОДв>)жной 0!!0p;txl,1. нлечоч, )1;>«д>(л(и>сч, кистью.

«xIc1111I!)! ин<. груме)IT()x! 1();Ic!!0л, ксннычи неНО;РС:Ii Т))СН:I .>,!и li!IX !I!)!1!50ÄË ×:! ИО<ВОРОГОВ эти ззс,ii!c)5, Ог.)и>(аю)цп((<т(тл„что, с целью новl>lш llil» ГРТ.)<>II();i÷>()1!1<> Til и ) л !!(((.иия ,(1Il(HXiil i<««l(li < XК, 11!ЯР!! t .>)1 !10150 рота иг!с I;! .)р(д)) Ii" ь» (.)))»)к«ны:,)>у)кии > ) И()-К>, И(!1!>! > I Ч i> <) !5!(()15!. !! !i ti!1(Ii I i! 1(XHlll(3)> и М! I. < « i Я li >:5, i!. i! Ill>l)l н:1;> Н 0 ()>н. i; i!>)>С и ко))и«,: ° и)>ук> I(!!x! !t сгя ич««кн(м< ) <. Il гы >т

15 C Я КО)1«ТР Ч l(!(i(!I, 3 КНСТЬ 15> (С«Т(i Т T! )l11 !13 ii(. 1! .1!)И ВО (ЯМ И < XI«i!1!Oi 0 .! )I? j>) . 1«II (<1

15 I >! 110 l: I « . "1 3 В 11 0!5 С!н « i 1: i I! и И ()i ! !!X1!>)i о C!5(>(ll 0«Е! И 0150j)()T<1.

11< I!0, 1!Iil l (. )ь)н>(й 0)) ) 3 1!0

1. Оглн I() OI((()!le÷ тем. ITÎ приводы !10!50рото!5 I!, I(> 1) t(I>it!50!Il!!!Ii)3) Xi! I И К !I п«5! Я Гi!×ÑCI(it СВ)!3;) И (>! «КО;>)! > «О. >! И;)И(5(> I H 11;).>< !>,) C (!),1 СЧ Ь» tl «3 Xl tl > t it! I« t Ii, I« t!>C>), Я К <) I). ()!1 i i !1 l>1 1 . 1 1 >! 0 1«l I, 1 !5 (!<) « И Я °,t )I: I

СОО Г! С Г )!5(IОН(ИX К >.1н< >,331101>(1!l!1!5;! l<)1!IIIX

Xi(XHi!l!3:Ч:>В .;ОВО;)01(l И. I(ЧЯ П Н(>((ii 1<. Ч!>)!

I0 i >5 »33 И !>! С К) . 11! i Я М И « I!0)l()lll!>!<) ) () ™):5 . 111 И !5))1О! 1 11 I X i l I > 5", t (i I:, .

476871

2В

Составитель М. Пуряев

Техред Н. Казачкова

Корректор А. Дзесова

Редактор Н. Аристова

Подписное

Заказ 5816 Изд, № 1632 Тираж 966

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета й1иппстров СССР по делам изобретений и открытий

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

Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли