Шарнир манипулятора воробьева

(19) (11) 5 Л 17/00 ПИ ОБРЕТЕ ЕТЕЛЬСТВУ КОМУ А о то, схара Кирдена Ленина емия им. С.М.Кин ьел ких ршинам 3. Ша щийотличао наружный нир по п ем профил в виде Ые ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Ленинградскаялесотехническая ак рова(56) Авторское свидетельство СССРУ 1013269, кл. В 25 Л 17/00, 1981,(57) 1. Шарнир манипулятора, соединяющий два звена манипулятора, содержащий приводной двигатель, размещенный на первом звене манипулятораи кинематически связанный посредством волнового редуктора с вторымзвеном манипулятора, причем волновойредуктор выполнен в виде гибкого зубчатого колеса, генератора волн, связанногс приводным двигателем,и трех жесткихзубчатых колес два из которых закреплены на первом звене манипулятора, атретье закреплено на втором звене мани.пулятора и размещено между жесткимизубчатыми колесами, закрепленными/ на первом звене манипулятора л и ч а ю щ и й с я тем, чт целью улучшения динамических теристик, шарнир снабжен двумя дв гателями, размещенными соосно, ге ратор волн выполнен в виде фрикци онной передачи, включающей центра ный ролик, жестко связанный с вых ными валами приводных двигателей, водило с закрепленными на нем сат литами, находящимися в контакте с центральным роликом и с гибким зу чатым колесом, причем фрикционные поверхности сателлитов и гибкого зубчатого колеса выполнены с проф лем, соответствующим профилю цент рального ролика. 2. Шарнир по и. 1, о т л и чщ и й с я тем, что наружныйрофиль центрального ролика вылоен в виде двух усеченных коничеоверхностей с разнонаправленным ентрального ролика выполненверхности вращения пара 120Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединения звеньев манипуляторов,Цель изобретения - улучшение динамических характеристик шарнира,На Фиг. 1 изображен шарнир мани-, пулятора, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на Фиг. 1.Шарнир манипулятора имеет средства обратной связи по нагрузке 1, два электродвигателя 2, между которыми расположена механическая часть с ведущим звеном 3 с корпусом 4 и ведомым звеном 5. Двигатели 2 установлены в полукорпусе 4 ведущего звена 3, а их валы б связаны центральным роликом 7, выполненным в виде конической бочки, Три составных сателлита 8 в виде обратных конических бочек объединены водилом 9 и подшипниковыми узлами 10 в единый трехволновый генератор волн деформации, который воздействует на гибкое центральное зубчатое колесо-звено 11. Наружная поверхность колеса 11 имеет зубчатый венец с числом зубьев Е , а жесткие колеса 12 и звено 5 взубчатые венцы с числом зубьев соответственно Г иВедомое звено шарнира опирается на подшипниковую опору 13 из фенодревослоя.Шарнир выполнен с соотношением зубьев Е, = Х и Е = Е, + 3. Поэтому гибкое колесо 11 совершает лишь колебательное движение, оставаясь неподвижным в плоскости вращения шарнира.Возможно изготовление шарнира с целью получения меньших скоростей при другом соотношении чисел зубьев, например 3 ) ( Е - Х )0 и 2 -- 3.Шарнир работает следующим образом.Электродвигательное устройство со средствами обратной связи по наг 4375 2рузке 1, которые могут быть выполнены в виде специальных датчиков нагрузки (моментомеров) или в формедатчиков косвенного замера нагрузки(тахогенераторов, вращающихся трансформаторов), при подаче электрического управляющего сигнала на негоприводит во вращение центральныйролик 7 (Фиг. 1 и 2). Ролик 7 имеет 1 О фрикционную связь, например, с тремясоставными сателлитами 8 в трехточках, и благодаря этому вращает их,За счет разности длин обкатки сателлиты, связанные водилом, воздейству ют в трех зонах на гибкое центральнсе корончатое зубчатое колесо 11,создавая в нем три волны деформации.Волны деформации зубчатого колеса 11совместно с жестким зубчатым колесом 20 ведомого звена 5 образуют известный"волновой эффект, за счет котороговедомое звено совершает вращательное движениеДля передачи вращающего момента 2 Б механическая цепь шарнира замкнутана корпус (ведущее звено 3 и корпус 4)волновой. муфтой с жесткими зубчатымиколесами 12 с числом зубьев, равнымчислу зубьев гибкого колеса 11. Поэтому при вращении генератора волнв виде трех сателлитов 8, объединенных водилом 9, за счет наличиямуфтового зацепления гибкого колеса11 с корпусом 4 ведущего звена 3гибкое звено не вращается относитель.но корпуса, а лишь совершает волнообразные движения. Разность числазубьев звеньев 11 и 5, равная трем,позволяет ведомому звену совершать 4 О вращательное движение с малой скоростью. Предлагаемый шарнир предназначен для систем робототехники, которые,4 как правило,. работают в напряженных динамических условиях. Улучшение динамических характеристик повышает экономичность манипулятора.