Хобот манипулятора

Хобот манипулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистичеснив

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii870107 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (51) М Кд (22) Заявлено 26.10.79 (21) 2831989/25-08 с присоединением заявки №вЂ”

I (23) Приоритет

B25 J !/02

Гасударственный камитет па делан лзаб н атврнти (7".) Авторы

Б. Г. Аветиков, С. В. Груздев, О. Б. Корытко,В. Г. Савин и E. И. Юревич изобретения

«Щд„

Ленинградского политехнического института им. М. И.Калинина!

7!) Заявитель (54) ХОБОТ МАНИПУЛЯТОРА

Изобретение относится к робототехнике, в частности к группе манипуляторов, предназначенных для работы в труднодоступных местах, характеризующихся узкими, искривленными пространствами, например в трубопроводах.

Известен хобот манипулятора, содержащий связанные между собой универсальными шарнирами идентичные звенья, выполненные в виде стержней, на концах которых выполнены разноименные составные части универсальных шарниров, а также профилированные ограничители вращения соседних звеньев друг относительно друга и приводы качания звеньев (!).

Недостатками известного хобота являются большие потери на трение в сферических сочленениях, которые объясняются тем, что жесткость и гибкость манипулятора достигается за счет создания в сферических шарнирах значительных растягивающих усилий.

Эти усилия необходимы также для выбирания зазоров в сферических сочленениях, причем зазоры влияют на точность позиционирования. Увеличение же трения ведет к увеличению мощности силовых устройств, а значит увеличиваются масса манипулятора и моменты инерции подвижных частей.

Целью изобретения является уменьшение потерь на трение в шарнирных сочленениях.

Для этого хобот манипулятора снабжен жестко установленными на каждом звене кронштейнами и шарнирно связанными с ними двуплечими рычагами, одно плечо которых шарнирно связано с приводом, установленным на этом звене, а другое плечо контактирует с универсальным шарниром последующего звена.

На чертеже изображен предлагаемый хобот манипулятора.

Хобот содержит подвижно связанные между собой стержни 1. Каждый стержень имеет выпуклую 2 и вогнутую 3 оконечности.

Выпуклая оконечность каждого звена охватывается вогнутой оконечностью соседнего звена, т. е. звенья связаны между собой универсальными шарнирами. Каждое звено имеет по две группы кронштейнов 4 и 5, причем в каждой группе имеется по три

20 кронштейна, расположенных под углом в !

20 относительно друг друга. В кронштейне 4 расположена ось 6, на которой качается двуплечий рычаг 7, а в кронштейне 5

870107 ось 8, на которой установлено силовое устройство 9, выполненное в виде приводной поступательной пары. Выходное звено шток 10 каждого силового устройства связано с коротким плечом соответствующего рычага 7. Длинное плечо рычага 7 находится в постоянном контакте с наружной поверхностью универсального шарнира второго, последующего за опорным, звена. Опорным звеном в данном случае будет являться то звено, на котором установлены рычаги 7 и устройства 9. Таким же образом осуществлена взаимосвязь всех звеньев, тем самым многозвенный механизм преобразован в манипулятор-хобот. Кроме этого, каждое звено имеет еще две пары ограничителей 11 и 12, расположенных на противоположных концах звеньев. Пары ограничителей соседних звеньев находятся в постоянном контакте друг с другом, поскольку их контактирующие поверхности имеют соответствующие профили, выбранные таким образом, чтобы звенья имели возможность качания относительно друг друга в некотором телесном угле, вершина которого находится в центре универсального шарнира, и не имели бы возможности вращения относительно своей продольной оси. В частности, поверхности ограничителей 11 могут являться частью конической поверхности, а поверхности ограничителей 12 — — частью сферической поверхности.

Хобот манипулятора работает следуюьцим образом.

По команде устройства управления срабатывает определенная группа силовых устройств 9, штоки 10 которых, выдвигаясь, поворачивают на осях 6 рычаги 7. Длинные плечи рычагов 7, контактирующие с наружной поверхностью оконечности 3 второго, относительно опорного звена, универсального шарнира, перемещают шарнир в необходимом направлении на необходимый угол, осуществляя изгиб манипулятора в требуемом месте. Функционированием:всех устройств 9 может быть достигнута любая, допускаемая универсальными шарнирами и ограничителями, конфигурация хобота манипулятора.

Соединение каждого, являющегося в этом случае опорным, звена хобота-манипулятора силовыми устройствами со вторым последующим за ним звеном и обеспечение конструктивными способами направления приложения сил перпендикулярно оси опорного звена позволяет уменьшить потери на трение. Кроме этого, полностью исключено влияние зазоров в универсальных шарнирах на угловую составляющую погрешности позиционирования, зависящую от зазоров, измеренных в плоскости перпендикулярной оси опорного звена.

Эти зазоры, если сравнивать их с зазорами в универсальных шарнирах, измерен, ными в направлении оси опорного звена, оказывают наибольшее влияние на погрешность позиционирования схвата. го

Формула изобретения

Хобот манипулятора, содержащий связанные между собой универсальными шар25 нирами идентичные звенья, выполненные в виде стержней, на концах которых выполнены разноименные составные части универсальных шарниров, а также профилированные ограничители вращения соседних звеньев друг относительно друга и приводы качания звеньев, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь на трение в шарнирных сочленениях, он снабжен жестко установленными на каждом звене кронштейнами и шарнирно связанными с ними двуплечими рычагами, одно плечо которых шарнирно связано с приводом, установленным на этом звене, а другое плечо контактирует с универсальным шарниром последующего звена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4о 1. Патент СССР № 285668, кл. В 25 J 3/00, опублик. 1967.

870107

Составитель Л. Орлов

Редактор Г. Петрова Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 8843/49 Тираж 1093 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПГ1П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4