Рука манипулятора

Рука манипулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 697315 (22) Заявлено 02.10.80 (21) 3005384/25-08 (И) М. Кп.з

В 25 J 3/00//

В .25 S 1/02 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23.1282. Бюллетень Ио 47

Дата опубликования описания 231282 (53) УДК 62-229. 7 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Алпатов, О. Г. Ивлев и С. В. Тарасов

/.

Институт технической механики AH Украинской-ЯСВ» (71) Заявитель (54) РУКА МАНИПУЛЯТОРА

Изобретение относится к робототехнике, более конкретно — к манипуляторам.

По основному авт.св. Р 697315 известна рука манипулятора, содержащая последовательно соединенные звенья, приводы и схват, причем звенья выполнены в виде телескопических цилиндров, соединенных между собой посредством тороидальных эластичных баллонов (13.

Недостатком известной руки манипулятора является низкая грузоподъемность, вследствие незначительной жесткости всей конструкции, а также невозможность получить достаточную точность позиционирования и качество переходных процессов при управлении движением манипулятора.

Цель изобретения- расширение технологических возможностей и улучше» ние качества переходных процессов при управлении движением манипулятора.

Указанная цель достигается тем, что рука снабжена электромагнитными устройствами, расположенными на внешней поверхности цилиндров, а тороидальные эластичные баллоны заполнены ферромагнитным наполнителем.

На фиг. 1 изображена рука манипулятора, общий вид; на фиг. 2 — вид одного звена руки манипулятора; на фиг. 3 — структурная схема системы управления манипулятором; на фиг. 4— схема системы управления одним пневмоцилиндром.

К корпусу 1 (фиг. 1) крепится основание 2 первого зВена руки манипулятора. К последнему звену руки манипулятора крепится захват 3. Пневмоцилиндры 4 (фиг. 2) состоят из внешнего цилиндра 5 и штока 6, соединенных между собой с помощью тороидальных эластичных баллонов 7.

Баллоны заполнены ферромагнитным наполнителем 8, плотно прилегают к внешним по отношению к ним цилиндрам 5 и плотно охватывают шток 6, чем обеспечивается герметичность внутренней полости пневмоцилиндра.

Для предотвращения выталкивания баллонов 7 из внешнего цилиндра 5 и штока 6 из баллонов 7, а также для улучшения герметичности, баллоны прикрепляют по кольцу к внешнему цилиндру 5 и штоку 6, например, приклеивая их. Концы штоков 6 прикреплены к шарнирам 9 (фиг. 1), расположенным на основании 10 следующе982896 го звена. При подаче силового давления во внутреннюю полость пневмоцилиндра 4 тороидальные баллоны 7 начинают перекатываться, выдвигая штоки 6. Обратный ход осуществляется за счет вакуумирования (шланги сило" 5 вого и низкого давления не показаны).

Скорость перекатывания баллонов 7 зависит от вязкости ферромагнитного наполнителя 8, которая регулируется системой управления путем изменения 1р напряженности магнитного поля катушки 11 индуктивности, расположенной на внешнем цилиндре 5.

Система управления рукой манипулятора (фиг. 3) состоит из устройства 12, задающего движения руки (например, программное устройство, рукоятка управления и т.п.), через блок усилителей-преобразователей

13 управляющего электропневмоклапанами (ЭПК ) 14, посредством которых пнезмоцилиндры 4 связаны с пневмосистемой 15. Управление движением каждого пневмоцилиндра 4 осуществляется блоком 16,. включающим в себя датчики 17 и 18 положения штока

25 и его скорости (не показаны), блок

19 логики, элемент 20 сравнения, релейный усилитель 21, формирователь

22 сигнала и усилители-преобразователи 23 и 24. 30

Рука манипулятора работает сле-. дующим образом.

Пусть необходимо переместить предмет иэ одной точки пространства в другую с определенной скоростью. 35

Сигналы с задающего блока устройства

12 через усилители-преобразователи

13 поступают на ЭПК 14, и в пневмоцилиндры 4 подается силовое давление.

Эластичные баллоны 7 начинают пе-..4p рекатываться, выдвигая штоки б.

Программные значения скорости и коор динаты выдвижения с задающего блока устройства 12 поступают на элемент

20 сравнения и блок 19 логики соответственно. Регулирование скорости выдвижения штока 6 осуществляется следящим контуром, состоящим из датчика 18 скорости, формирователи 22 сигналов и усилителя-преобразователя 24. В зависимости от сигнала с элемента 20 сравнения изменяется напряженность магнитного поля катушки и, следовательно, вязкость ферромагнитного наполнителя 8, от которой зависит скорость выдвижения штока 6. В блоке 19 логики на основании программного сигнала и информации с датчиков определяется момент остановки штока б, а на катушку 11 через релейный усилитель 21 и усилитель-преобразователь 23 подается сигнал определенной величины, необходимой для затвердеиия ферромагнитного наполнителя 8. Таким. образом, происходит выдвижение штоков 6 пневмоцилиндров 4 на требуемую величину с определенной скоростью, вследствие чего основание 10 разворачивается и занимает нужное положение, причем разворот осуществляется с заданной скоростью, определяемой скоростями выдвижения штоков 6, после окончания разворота звено преобретает необходимую жесткость за счет затвердевшего в баллонах 7 ферромагнитного наполнителя 8. В результате разворота оснований, 10 рука манипулятора занимает необходимое положение и захват 3 берет деталь. Перемещение детали происходит аналогичным образом, причем звенья, не участвующие в изменении конфигурации руки манипулятора, остаются "затвердевшими", что увеличивает жесткость всей рули.

Применение предложенного устройства позволит упростить управление манипулятором, улучшить качество переходных процессов при управлении движением.последного и повысить точность позиционирования.

Формула изобретения

Рука манипулятора по авт.св. 9697315, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и улучшения качества переходных процессов при управлении движением манипулятора, она снабжена электромагнитными устройствами, расположенными на внешней поверхности цилиндров, а тороидальные эластичные баллоны заполнены ферромагнитным наполнителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 697315, кл. В 25 ) 3/00, 1978.