Манипулятор

,115144 19) РЕСПУБЛ 1) В 25 Л 5/00 ГОС ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фддрственный номитет сссрелАм изОБРетений и Отнритий(54)(57) 1. МАНИПУЛЯТОР, содержащийшарнирно соединенные между собойзвенья, захват, установленный наконце одного иэ них, кинематическуюцепь Фиксации положения звеньев манипулятора, силовые приводы звеньеви тормоза, связанные с системойуправления, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения производительности эа счет увеличения жест кости и расширения технологических возможностей, кинематическая цепь фиксации положения звеньев манипулятора состоит по крайней мере иэ двух шарнирно соединенных между собой дополнительных звеньев, одно иэ кото" рых шарнирно соединено со звеном манипулятора, несущим захват, а другое - с основанием, при этом тормоза расположены в шарнирах, соединяющих дополнительные звенья кинематической цепи.2.Манипулятор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что дополни" тельные звенья кинематической цепи фиксации положения звеньев манипулятора соединены между собой при помощи поступательных шарниров,1 11514Изобретение относится к машиностроению, а именно к робтостроениюЙзвестен манипулятор, содержащий, шар:4 ирно соединенные между. собой звенья, захват, установленный на 5 конце одного из них, кинематическую цепь фиксации положения звеньев манипулятора, силовые приводы звеньев и тормоза, связанные с системой управления 1 13 ОНедостатком известного манипулятора является то, что кинематичес-. кие цепи фиксации положения звеньев манипулятора позволяют Фиксировать только промежуточные звенья манипу лятора и только в строго определенных рабочих положениях. При этом остальные звенья манипулятора, в , том числе звено, несущее захват, остаются незафиксированными, что не 2 О позволяет обеспечить высокую жесткость всего манипулятора. Для изменения рабочего положения манипулятора требуется передвигать и закреплять в другом месте основания 25 кинематические цепи Фиксации положения, так как их конструкция не позволяет использовать всю рабочую зону манипулятора, а размеры используемой зоны зависят от размеров кинематических цепей Фиксации положения. Это снижает технологические .возможности манипулятора.Цель изобретения - повьппение про" изводительности за счет увеличения жесткости и расширение технологичес 35 ких возможностей эа счет использования рабочей зоны манипулятора. Укаэанная цель достигается тем,что в манипуляторе, содержащем шар Онирно соединенные между собой звенья,захват, установленный на конце одногоиз них, кинематическую цепь Фиксацииположения звеньев, силовые приводызвеньев и тормоза, связанные с системой управления, кинематическаяцепь фиксации положения звеньев манипулятора состоит по крайней мереиз двух шарнирно соединенных междусобой дополнительных звеньев, одно 5 Оиз которых шарнирно соединено созвеном манипулятора, несущим захват,а другое - с основанием, при этомтормоза расположены в шарнирах, соединяющих дополнительные звенья кинематической цепи,Причем дополнительные звенья кн"нематической цепи Фиксации положения звеньев манипулятора соединены между собой при помощи поступательных шар ниров.На фиг, 1 показана кинематическая схема манипулятора; на фиг, 2 - блоксхема управления тормозами.Манипулятор содержит основание 1, шарнирно соединенные между собой звенья 2, захват 3, расположенный на конце последнего звена 2 манипулятора, силовые приводы и тормоза звеньев 2 (не показаны). Звенья 2 манипулятора соединены между собой с помощью шарниров 4, Звено 2, несущее захват 3, соединено с основанием 1 двумя кинематическими цепями фиксации положения, которые присоединены к ним с помощью вращательных трех- подвижных шарниров 5. Кинематическая цепь фиксации положения звеньев манипулятора состоит из двух дополнительных звеньев 6 и 7, которые соединены между собой с помощью поступательного шарнира 8. В поступательном шарнире 8 смонтирован тормоз, например электромагнитный порошковый тормоз 9. Управление силовыми приводами 10 и тормозами 11 звеньев 2 манипулятора, установленными в шарнирах 4, соединяющих звенья 2, а также тормозами 9, установленными в шарнирах 8 кинематических цепей фиксации положения, осуществляется с помощью системы управления. Система управления состоит нз блока 12 задания программы робота, выходы которого соединены с силовыми приводами 10 звеньев 2, тормозами 11 и блоком 13 задания уставок, выход которого соединен с первым входом элемента 14 сравнения.Второй вход элемента 14 сравнения соединен с датчиками 15 положений, установленными в шарнирах 4 манипулятора, а его выход - с тормозами 9, установленными в шарнирах 8 кинематической цепи фиксации положения,Манипулятор работает следующим образом.В начальный момент тормоза 11 шарниров 4 и электромагнитные порошковые тормоза 9 шарниров 8 кинематических цепей Фиксации положения удерживают манипулятор в исходном положении. Для обеспечения пЕремещения манипулятора блок 12 задания программы робота отключает тормоза 11 и подает управляющий сигнал на блок 13 задания уставок, Блок 13 задания11514454положения, становится равной величине сигналов-уставок, поступающих с д блока 13 задания уставок, и элементсравнения 14 включает тормоза 9 шарниров 8. Звенья 2 манипулятора останавливаются, а кинематические цепификсации положения фиксируют их вэтом положении. За счет включениятормозов 9 кинематические цепи фик 10 сации положения превращаются в подобие стержней, а вся конструкпия манипулятора - подобие фермы, жесткость которой в нескблько раэ вышежесткости манипулятора, За счет большой жесткости колебания манипуляторапроисходят на высоких частотах ибыстро затухают.Применение предлагаемого манипулятора позволяет повысить скорости2 О перемещений захвата и в два-три разасократить время позиционирования засчет фиксации руки и более быстрогоуспокоения колебаний захвата. Повышение быстродействия и сокращение2 времени позиционирования позволитповысить производительность.Зака 12 Тираж И Подписное Патент", г.ужг ул.Проектная уставок.формирует сигчал-уставку иподает его на первый вход элемента14 сравнения, .при этом на второй вхоэлемента 14 сравнения поступает сигнал с датчика15 положения, установленного в шарнире 4, причем сигналукаждого датчика 15 положений соответствует определенный сигнал-уставка. Так как величина сигналов-уставок и сигналов датчиков 15 положенийв исходном положении манипулятораразлична, то элемент 14 сравненияподает управляющий сигнал на отключение тормозов 9 кинематических цепейфиксации положения. Блок 12 заданияпрограммы робота включает силовыеприводы 10, под действием которыхзвенья 2 манипулятора начинают перемещаться и черемещают вместе с собойзвенья 6 и 7 кинематической цепификсации положения, которая поворачивается относительно звена 2 и основания 1 на шарнирах 5. Перемещениезвеньев 6 и 7 кинематической цепификсации положения друг относительно друга обеспечивается шарнирами 8.В тот момент, когда манипулятор занимает требуемое положение, а захват .3 достигает заданной точки пространства, блок задания программы роботавключает тормоза 11 шарниров 4 и выключает силовые приводы 10. При этомвеличина сигналов, поступающих наэлемент 14 сравнения с датчиков 15 Применение в конструкции манипулятора кинематических цепей фиксации положения позволяет снизить жесткость звеньев манипулятора и уменьшить их массу, и тем самым позволяет улучшить его динамические характеристики и повысить грузоподъемность.