Привод поворота кинематических звеньев

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК АВТОРСКО НИДЕТЕЛЬСТ л, 1"ц.32авиационный технологичеи Н,Ф,КравРСР в, В.А.Конон видетельство С 25 1 1/02, 197 ПОВОРОТА КИ МАТИЧЕ ние: шиностроение, в усных роботов для поицеских звеньев; : устройство содершлеи ема тени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГ 1 РИ ГКНТ СССР 21) 4824769/0822) 14,05,90(54) ПРИВОДСКИХ ЗВЕНЬЕВ57) Использоватройствах промворота их киСущность изоб Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам промышленных роботов и манипуляторов, и может быть использовано для привода их кинематических звеньев.Известна мышца робота А С СССР М 1397277), состоящая из модулей и являющаяся приводом кинематических звеньев промышленных роботов и манипуляторов.Модуль состоит из оболочки, внутри которой расположено ядро из микропористого адсорбента, анод и катод, разделенные эластичной мембраной, и электролит,Модуль и образованная модулями мышца работают следующим образом. При подаче напряжения на анод и катод происходят электрохимические процессы, Выделяющиеся газы изменяют Форму оболочки, заставляя сближаться соседние модули образующие мышцу. При подключении вместо напряжения активной нагрузки происжит модули 1 и 2, Модули выполнены в виде эластичной оболоцки, внутри которой установлены электромагниты и постоянные магниты, причем электромагниты и постоянные магниты расположены в чередующейся последовательности. Модули 1 и 2 последовательно соединены друг с другом и с помощью шарнира 3 с кинематическим звеном. При этом шарнир 3 расположен между модулями, Поворот кинематического звена 4 осуществляется модулями 1 и 2 за счет сжатия одного из них и растяжения другого, Сжатие и растяжение модулей пооисходит при подключении электрсмагнитов соответствующим образом к истоцнику питания. 2 ил. ходит обратный процесс, Для привода кинематического звена в этом случае используются две мышцы, причемактивной является мышца, работающая на сжатие,Недостатками известной мышцы робота являются невысокое быстродействие, поскольку в основе ее работы положены электрохимические процессй и сложность конструкции и следовательно изготовления,Наиболее близким решением из известных к предлагаемому является манипулят р А,С,СССР М 558788), содержащий корп.,:, механическую руку и привод, например в виде силовых цилиндров линейного перемещения, штоки которых соединены шарнирно с механической рукой, а корпуса цилиндров шарнирно установлены в корпусе манипулятора.10 30 35 40 45 50 55 При подаче рабочей среды в полости силовых цилиндров происходит перемещение механической руки,Недостатками данного манипулятора являются низкая надежность из-за наличия в силовых цилиндрах подвижных уплотнений, и невысокое быстродействие,Целью настоящего изобретения являет- ся повышение надежности и быстродействия.: Указанная цель достигается тем, что в приводе поворота кинематических звеньев, содержащем модули последовательно соединеные друг с другом и с помощью шарнира - с кинематическим звеном, при этом шарнир расположен между ними, каждый модуль содержит эластичную оболочку, внутри которой установлены электромагни.ты и постоянные магниты в чередующейся последовательности,На фиг.1 представлено кинематическое звено спрйводом, на фиг.2 разрез по А - А на фиг.1.Привод поворота кинематических звеньев содержит два однотипных модуля 1 и 2, Посредством шарниров 3 модули последовательно соединены междусобой, с кинематическим звеном 4 и неподвижным основанием 5, Каждый модуль состоит из эластичной оболочки 6, внутри которой установлены в чередующейся последовательности электромагниты, образованные сердечниками 7 и электрическими обмотками 8, и постоянные магниты 9,Привод работает следующим образом, Поворот кинематического звена 4 (фиг,1) осуществляется двумя модулями 1 и 2 за счет силового сокращения одного из них и свободного растяжения другого, В исходном положении(фиг,2) напряжение от обмоток 8 электромагнитов отключено, Модуль 2 находится в растянутом состоянии и обладает некоторым запасом потенциальной энергии. Модуль 1 находится в сжатом состоянии за счет притяжения постоянных магнитов 9 к сердечникам 7 электромагнитов. На электрические обмотки 8 электромагнитов одновременйо подается напряжение таким образом, что постоянные магниты 9 и сердечники 7 электромагнитов модуля 1 обращены друг к другу одноименными магнитными полюсами, в результате чего происходит их отталкивание, а постоянные магниты 9 и сердечники 7 электромагнитов модуля 2 обращены друг к другу разноименными магнитными полюсами в результате чего происходит их притягивание, т,е, происходит процесс силового сокращения модуля 2 и растяжения модуля 1, В начальный отрезок времени магнитная сила притяжения сердечников 7 электромагнитов и постоянных магнитов 9 модуля 2 невелика из-за зазора между ними и сокращению модуля 2 в этот момент способствует освобождение потенциальной энергии растянутой эластичной оболочки 6 этого модуля, В конечный отрезок времени, когда сила магнитного притяжения велика, происходит растяжение эластичной оболочки 6 модуля 1, запасенная потенциальная энергия которой будет использована при сжатии этого модуля, Это также способствует более плавному движению кинематического звена 4 в конце его хода, После соприкосновения постоянных магнитов и электромагнитов напряжение отключается и модуль 2 нахОдится в сжатом состоянии за счет притяжения постоянных магнитов 9 и сердечников 7 электромагнитов, Для поворота кинематического звена 4 в противоположном направлении на обмотки эле;стромагнитов подается обратное напряжение,Отсутствие подвижных уплотнений в предлагаемом приводе поворота кинематических звеньев повышает его надежность, а использование сил магнитного и электромагнитного притяжения и отталкивания. создаваемых постоянными магнитами и электромагнитами повышает быстродействие работыИспытания показали, что по сравнению с аналогичными устройствами время срабатывания предлагаемого привода поворота кинематических звеньев приблизительно в пять раз меньше при одинаковой длине перемещения,Формула изобретения Привод поворота кинематических звеньев, содержащий модули, последовательно соединенные друг с другом и с помощью шарнира - с кинематическим звеном, при этбм шарнир расположен между ними, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, каждый модуль содержит эластичную оболочку, внутри которой установлены электромагниты и постоянные магниты в чередующейся последовательности,э изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,2962 ТиражИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Рау Подписноеетениям и открытиям при ГКНТ Сская наб., 4/5Г 2 Ф