Экзоскелетон

Союз Саеетскии Социааматическик Республик// 82561100 с прис Государственный ноете Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий(54) ЭКЗОСКЕЛЕТОИ почки, и датчик соединенные с а приводы обл дачи движения(61) Дополнительное к а Изобретение относится к области манипулято-ростроения и может быть использовано в антропо.морфных машинах типа "внешний скелет" на транс.порте и в промышленности при погрузочно-разгру.зочных работах, 5Известен экзоскелетон, состоящий из исполни.тельной конструкции и звеньев задающей кинемати.ческой цепи, прикрепляемых к сегментам тела чело.века и расположенных соосно со звеньями исполнительной конструкции, которые приводятся в движе ние под действием привода, управляемого при помо.щи сигналов, поступающих сдатчиков, прикрепленных к телу оператора. Устройство снабжено следую.щей системой для перемещения датчиков под наг.рузкой. Однако, известное устройство не обеспечи вает малого воздействия веса экзоскелетона на опе.ратора, не предотвращает возможной его травмати.зации и имеет большую потребляемую мощность.Предлагаемый экэоскелетон содержит внешнюю оболочку из отдельных звеньев, каждое из которых 2 О . установлено соосно с соответствующим звеном задаютцей кинемэтической цепи и исполнительной конструк-, ции, два упругих элемента, один из которых соеди ияет звено исполнительной со звеном задающей ки.нематической цепи, адругой - со звеном внешней оботИ и деформаций упругих элементов,суммирующими входами приводов,дают признаком необратимости пере. На чертеже приведена кинематико-функциональ ная схема двух смежных суставов экзоскелетона.Зкзоскелетон содержит внешнюю оболочку из звеньев 1, 2 каждое иэ которых шарнирно соединено и расположено соосно с соответствующими звеньями 3, 4 эдающей кинематнческой цепи и звеньями 5, 6, 7 исполнительной конструкции, два других элемента 8, 9, причем элемент 8 соединяет звено 6 исполнительной конструкции со звеном 1(2) внеш. ней оболочки, а элемент 9-звено 6 со звеном 3(4) задающей кинематической цепи, датчики 10, 11 деформаций упругих элементов 8, 9, соединенные с сум мирующими входами 12, 13 приводов 14, 15.Зкзоскелетон работает следующим образом,При отсутствии нагрузки и воздействий со сто. роны сегментов тела оператора сигналы с датчиков 10 и 11 равны по абсолютной величине и следовательно на приводах 14, 15 отсутствует управляющйй сиг- .ал и, благодаря необратимости передачи движения,520983 5 М Тнраж 629 Подписное,3все звенья находятся в неподвижном состоянии. При , воздействии сегментов тела оператора на звенья 3, , 4 задающей конструкции, деформируются упругиеэлементы 9. При этом датчики 11 деформации выра-, батывают сигнал необходимой полярности или фазы и приводы 14,5 поворачивают соответствующие звенья внешней оболочки таким образом, чтобы скомпенсировать сигнал датчиков 11 и упругих элементов 9, и увеличить сигнал датчиков 10 упругих элементов 8,деформируя их. Если сопротивление нагрузки отсутствует, то последние не могут быть ,". деформированы и происходит свободное движение звеньев до тех пор, пока оператор не прекратит воз.действия на звенья задающей конструкции, Если же к звеньям 1, 2 внешней оболочки приложена нагруз.ка, то движение прекратится при равенстве абсолютных значений сигналов датчиков 10, 11 упругих элементов 8 и 9, взятых с учетом их коэффициента усиления в приводах. Сегменты внешней оболочки при этом развивают необходимые усилия, прикладываемые к нагрузке, а операторощущает пропорциональ.ные им усилия, уменьшенные до нормальных с помощью масштабирования. Привод даже под воздействием нагпузки остается в выключенном состоянии.формула изобретения Экзоскелетон, содержатций задающую кинемати чесхую цепь, исполнительную конструкцию с шарнирно соединенными звеньями, расположенными соосно, и приводы звеньев исполнительной конструкции, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения воэ. действия веса экзоскелетона на оператора, предогвра 1 щения возможности его травматизации и уменьшения потребляемой мощности, экэоскелетон содержит внеш. нюю оболочку иэ отдельных звеньев, каждое из кото. рых установлено соосно с соответствующим звеном эадающеи кинематической цепи и исполнительной конструкции, два упругих элемента, один иэ которых соединяет звено исполнительной ь.онструкции со звеномчэадающеи кинематической цепи, другой - со звеном внешнеи оболочки,и датчики деформаций упругих элементов, соединенные с суммирующими входами приводов, а приводы обладают признаком необратимосрти передачи движения. ППЛ "Пичг г. Ужгароа, уя, Проектная. 4;