Манипулятор

(5 В В 25 Ю 11/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Х ЛЬСТВУ ВТОРСНОМУ Св ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(54)(57) 1. МАНИПУЛЯТОР, содержащийоснование, многоэвенную механическую руку, звенья которой выполненыв виде концентричных валов и последовательно связаны зубчатыми передачами, блок приводов, кинематическисвязанных с концентричными валамипервого звена механической руки, натяжное устройство, содержащее блокдифференциалов и натяжную кинематическую цепь, имеющую упругий элемент и элемент, связанный с последним звеном механической руки, н устройство развязки движений исполнительных звеньев, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможносч й, механическая рука снабжена по меньшей мере одним дополнительным.звеном, выполненным в виде концентрично расположенных телескопических валов, причем внутренний вал этого дополнительного звена входит в натяжную кинематическую цепь, а устройство развязки движений исполнительных звеньев и блок дифференциалов снабжены каждый дополнвгельными дифференциалами, а Е блок приводов - дополнительным приводом, кинематически связанным с этими дифференциалами.2. Манипулятор по п,1, о т л ич.а ю щ и й с я тем, что в натяжную кинематическую цепь входит несамотор-Я мозящаяся винтовая пара.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дистанционно управляемых манипуляторах и робототехнических устройствах.Известен манипулятор, содержащий основание, многоэвенную механическую руку, звенья которой выполненыв виде концентричных валов и последовательно связаны зубчатыми переда 10 чами, блок приводов, кинематическисвязанных с концентричными валами первого звена механической руки, натяжное устройство, содержащее блок дифференциалов и натяжную кинематическую цепь, содержащую упругий элемент и элемент, связанный с последним звеном механической руки И) . Недостатком известного технического решения является отсутствие телескопического выдвижения звеньев механической руки, что,существенно снижает функциональные воэможности манипулятора из-за невозможности увеличения зоны обслуживания.Целью изобретенияявляется расширение Функциональных возможностейУказанная цель достигается тем, что механическая рука снабжена по .меньшей мере одним дополнительным звенцм, выполненным в виде концент 20 25 30 рично расположенных телескопических валов, причем внутренний вал этого дополйительного звена входит в натяжную кинематическую цепь, а устройство развязки движений исполнительных звеньев и блок дифференциалов снабжены каждый дополнительными дифференциалами, а блок приво 35 дов - дополнительным приводом, кинезящая винтовая передача.. На чертеже изображена кинематическая схема манипулятораМанипулятор содержит механическую руку, смонтированную на основании 1 и образованную из последовательно соединенных исполнительных звеньев 2-7. Основание 1 и звенья 2-7 выполнены в виде концентричных валов, Валы 3 и 4 образуют посту 45 50 пательную кинематическую пару 8, выполненную в виде телескопическогосоединения, От исполнительных звеньев к основанию манипулятора проходит система зубчатых передач, оканчивающаяся валами 9-14, Для силового натяжения всех передач манипулятора в его состав входит натяжноеустройство, состоящие из натяжной 60кинемахической цепи и блока дифференциалов. Натяжная кинематическаяцепь начинается с шестерни 15, которая зацепляется с зубчатым сектором 16, укрепленным на последнем 65 матически связанным с этими диффе-40 ренциалами, причем в натяжную кинематическую цепь входит несамотормовалу 7, и оканчивается выходным валом 7. В состав натяжного каналазубчатых передач входит несамотормоэящая винтовая передача 18, расположенная на участке между валами3 и 4, входящими в поступательнуюкинематическую пару,На основании манипулятора установлены силовой блок 19 приводов, устройство 20 развязки движений исполнительных звеньев, дифференциальныйблок 21 и упругий элемент 22, Силовой блок 19 приводов содержит двигатели 23-28. Устройство развязки движений исполнительных звеньев 20состоит из системы зубчатых дифференциалов 29-33, кинематически связанных с двигателями блока 19 приводоввходными валами 34, а также имеет выходные валы 35-40, которые прсредством зубчатых передач 41 кинематически связаны с валами 9-14 системыпередач манипулятора, Дифференциальный блок 21 состоит иэ последовательно соединенных зубчатыми передачами .42 зубчатых дифференциалов 43-47,Дифференциальный блок имеет входйыевалы 48-53 и выходной вал 54,Входными валами дифференциальный блоккинематически связан передачами 55с входными валами 34 устройстваразвязки движений исполнительныхзвеньев 20, а выходным валом 54 супругим элементом 22; Упругий элемент 22 через вал 56 и передачу 57кинематически связан с выходнымвалом 17 натяжного канала зубчатыхпередач,Коническая шестерня 58 соединенас валом 4 руки манипулятора элементом, преобразующим вращательное движение в поступательное, На чертежев качестве этого элемента изображена винтовая пара 59, Для того, чтобыпередачи, проходящие через звеньяпоступательной пары, не стеснялиих взаимного движения,валы этих передач должны допускать поступательноеперемещение, поэтому конические шестерни 60 и .61 соединены между собой.поступательными парами 62, выполненными в виде телескопического соеди-нения.Манипулятор работает следующим образом.При включении блока приводов 19крутящие моменты передаются черезвалы 34 устройству развязки движений исполнительных звеньев 20, откуда через выходные валы 36-40 этогоустройства и связанные с ним зубчатые передачи 41 и валы 9-14 передаются на исполнительные звенья 2-7руки манипулятора.Момент + Мт, действующий со стороны упругого элемента 22 на вал 56,посредством зубчатой передачи 57 передается на вал 17 натяжного канала1068280 Составитель Т, КостиковаПушненкова Техред Л,Микеш рре едакто уска 1373/12 Тираж 103 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауша исно комитета СССР.открытийкая наб., д. 4/5 илиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4 зубчатых передач, нагружая через по"следний всю систему передач манипулятора. В резульгате этого на валы 35-40 через зубчатые передачи 41 будут передаваться моменты + М , +МЗ,Р +МЗ 7, +МЗВ +М 39 у 0С другой стороны, йод действием момента - М, воздействующего на вал 54, нагружается вся система пе-редач дифФеренциального блока 21 и устройства развязки исполнительных звеньев 20. Поэтому на валы 35-40 со стороны устройства развязки движений исполнительных звеньев будут передаваться моменты - М,-М , -М -М, -Мди -М, которые уравновесят усилйя, передающиеся на эти же валы, со стороны валов 9-14 системы передач манипулятора. Таким образом, под действиемупругого элемента 22, вся системапередач манипулятора, дифференциального блока и устройства развязкидвижений исполнительных звеньевоказывается под нагрузкой, чем обес,печивается устранение зазоров вовсех зубчатых передачах манипулятораи его поступательной пары, При работе манипулятора дифференциальный 1 О блок 21 обеспечивает угловоеперемещение вала 54, равноеугловому перемещению вала 56,15 " Предлагаемый манипулятор позволяет расширить функциональные возможности за счет увеличения зоны обслу,живания.