Задающий орган манипулятора

с: н%т4 ; ц ес н ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскии Социалистицескии Республик(11)-.,г50 51) М. Кл,ф В 255 13/О 88/О осударстаенный комитетСовета Миннстроа СССРоо делам изобретенийн открытий 53) УДК 62-22етень 2 2.09,77 2) Авторы изобретеин о, В. П. Максимов и А. Пакин П. Научно-ис Московско овательский институт 1) Заявител рдена Ленина и ордена ем техническом учили 4) ЗАДАЮШИЙ ОРГАН МАНИПУЛЯТОРА 2лен на неподвижной, опоре, а второй связан с плечом гибкой связью, например тросом, проведенным по неподвижному и под-, вижному блокам, установленным на неподвижной опоре, причем подвижный блок подпружинен и установлен с возможностью поворота относительно вертикальной оси, урав. новешивающий механизм предплечья выполнен в виде противовесов, расположенных т 0 симметрично относительно оси врашенияподвижной опоры, а кисть с рукоятью схва та выполнена статически уравновешенной.На чертеже показана пространственнаякинематическая схема задающего органа манипулятора в.исходном положении, когда оси всех шарниров расположены в горизонтальной плоскости.Задающий орган содержит неподвижнуюопору 1, на которой установлена опора 2, подвижная с возможностью вращения отно сительно оси 1-1. Подвижная опора 2 име ет соосные проушины, в которых установлено плечо 3, имеющее воэможность враше ния относительно оси П, пересекающей щ ось 1-1 под прямым углом Плечо 3, в(23) Приоритет- (43) Опубликовано 05.07.7 6) Дата опубликования описан Изобретение относится к манипуляторсстроению и может найти применение в различных отраслях техники.Известен задающий орган манипулятора, звенья которого соединены подвижно , а статические моменты в шарнирах от веса конструкции компенсируются с помощью противовесов11.Однако в нем имеется два существенных недостатка: во-первых, отсутствует воэможность его перемещения в горизонтальной плоскости, во-вторых, значительно увеличивается его вес и инерционность иэ-за применения противовесов, компенсирующих статические моменты в шарнирах.11 елью предложенного изобретения является устранение указанных недостатков известного задающего органа манипулятора .и облегчение работы оператора.Для этого подвижная опора и плечо задающего органа манипулятора расположе ны таким образом, что их оси вращениягоризонтальны и перпендикулярны друг другу,уравногешиваюший механизм плеча выполнен в виде пружины, один конец которой эакреппроблем машиностроения приТрудового Красного Знаменище им, Н. Э. Баумана10 ствуюцщх сттгттвлов поступают в схех:у управления исполнительным органом.Повороты кисти 7 относительно осттУи совместно с предплечьем 5 отцост.те.тьно оси 1 Чт не мецяют статические момецты их относительно этих осей посколькуцентр масс сцстемь. кисть 7 - рукоятьсхвата 8 находится на пересечении осей1 Ч-Ч и ЮЧ в точке Л, Еохтпоттовочтто такое 6 О свою очередь, имеет соосные проушины, вкоторых установлен с возможностью врашения относительно осиШ-П корпус 4 локтевого шарнира. В корпусе 4 локтевого шарнираустановлено предплечье 5 с возможн стью 5вращения относительно оси%-17, пересекающей осьП 1-Ж под прямым углом, В подшипнике 6 предплечья 5 установлена кисть 7с рукоятью схвата 8. ОсьЧ-Ч вращениякисти пересекает осьЧЧ врвшения пред.плечья под прямым углом. Направлениецеремешения рукояти схватв 8 показанострелками И . На неподвижной опоре 1 закреплена пружина 9 так, что ее свободныйконец связан гибкой связью,в данном случае тросом, 10 с плечом 3. Гибкая связь10 .проходит через неподвижный 1 1 иподвижный 12 направляющие блоки, установленные на неподвижной опоре 1Под- вижный блок 12 установлен на неподвижной опоре 1 с помощью кронштейна 13,который может вращаться относительноосиЧ 11.Ч 1 пересекающей ось 1-1 вращенияподвижной опоры 2 под прямым углом, Подвижный блок 12 имеет также возможность 25перемешаться относительно кронштейна 13,деформируя при этом пружину 14,На цапфах 15 корпуса 4 локтевэгэ шарнира закреплены блоки 16, связанные,например тросами 17 с блоками 18, осп зОвращения которь х совпадают с осью 11-11вращения плеча 3. На блоках 18 закреплены рьгчаги 19 с противовесами 20, причемцентры масс противовесов расположены нарычагах. Передаточное отношение между З 5блоками 16 и 18 рввно единице, а рычаги19 параллельны предплечью 5.Иси 1-1,П,111-111,1 Ч -1 Ч, Ч -Ч,ЧП Фоснащены пэзициэцными чувствительными элементами (например пэтенциэметрахти), позволяюшимп измерять углыЬмежду соответствующими подвижными звеньями. Чувствительные элементы на схеме цепоказаны.Задаюший орган работает следуюцптм образом.Оператор, прикладывая рукой усилие ккисти 7, с помощью рукояти схвата 8,перемецтает звенья задающего органа.Углы между звеньями измеряются чутзствтттельньтмтт элементами и в виде сээтвет 504решение не представляет трудностей и вспециальном объяснении не нуждается.Поворот системы звеньев кисть 7 - предплечье 5 - корпус 4 локтевого шарнираотносительно осиП 1-11 приведет к изменению статического момента относительноэтой оси по синусоидальному закону, гдеаргументом является угол между направлением осиЧ 11-711 и предплечьем 5. Вместес корпусом локтевого шарнира повернутсяжестко связанные с ним блоки 16, Наэтот же угол и в ту же сторону повернутся блоки 18 относительно оси 11-11,а вместе с ними - рычаги 19, несущие противовесы 20. Статические моменты противо-,весов 20 относительно осиПудут меняться по тому же синусоидальному закону,но будут противоположны по направлениюмоменту указанной системы звеньев, Длинарычагов 19 и суммарная масса противовесэв 20 должны подбираться так, чтобы впроекции на плоскость, параллельную направлениям осей 1-1 иЧП-ЧИствтическиймомент противовесов относительно осиИ.был равен по величине, но противоположенпо направлению статическому моменту системы звеньев кисть 7 - предплечье 5 корпус 4 локтевого шарнира относительнооси 1 П-Ш. Распределение масс между противовесами должно быть таким, чтобы в проекции на плоскость, перпендикулярную оси1-1 сумма статических моментов противовесов и указанной системы звеньев относительно этой оси была равна О,При пэвэроте плеча 3 относительно оси11.11 статический момент его относительноэтой оси меняется также по синусоидальному закону, где аргументом являетсяугол к;ежду плечом 3 и направлением осиЧ 11-Ч 11. При этом меняется расстояниемежду точкой Б крепления гибкой связи10 к плечу 3 и подвижным направлятошиктблоком 12, Одновременно меняются расстояние а (поскольку блок 12 подпружинен) и величина деформации. пружины 9,Эти изменения влияют ца величину момец"та, создаваемого пружиной 9 относительноосиП, компенсирующего статический момент плеча 3 отцосительцо этой оси.Наличие цаправляэжего блэка 12 вноситошибку в работу уравцовешиваюшего механизма, Величина этой ошибки зависит отсоотношения ве тц чцц а, о и диа метраблока 1и возрастает цри этклэцений плеча 3 от ттсходттого,эложенття вттиз, Придостаточно больших ттеничттттаха ии малом диаметре блока 12 оцтибка уравновешивания меттьп:еоктетттод трения в шарцирах и ю можно пренебречь. В это. случаепружина 11 це цужна, поскольку блок 1256415 О можно оставить неподвижным в направлении деформации пружины. Если величинавносимой блоком 12 ошибки превышает момент трения в шаунире, то используетсяпружина 14, параметры которой подбираются так, чтобы указанная ошибка не превышала момент трения в шарнире,Задаюший орган манипулятора, содержаший шарнирно соединенные неподвижную и подвижные опоры, плечо, предплечье и кисть с рукоятью схвата, а также уравновешивавшие механизмы плеча и предплечья, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью облегчения работы оператора, подвижная опора и плечо расположены таким образом, что их оси врашения горизонтальны и пер-оставитель К, Сафоновхред А. Богдан Корректор С. Шекмар Редактор ховска аказ 1946/1ЦНИИП Подписное 5 Тираж 1114Государственного комитета Совепо делам изобретений и открь5, Москва, Ж, Раушская наб Министрой 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная Формула изобретения пендикулярны друг другу уравновешиваюффший механизм плеча выполнен в виде пружины, один конец которой закреплен .нанеподвижной опоре, а второй связан с плечом гибкой связью, например тросом снеподвижным и подвижным блоками, установленными на этой же опоре, причем"подвижный блок подпружинен и установлен свозможностью поворота относительно вертикальной оси, уравновешиваюший механизмпредплеч.я выполнен в виде противовесов,расположенных симметрично относительнооси врашения подвижной опоры, а кисть срукоятью схвата выполнена статическиуравновешенной,Источники информации, принятые во внимание при, экспертизе;1. Патент Великобритании % 1.092.950, кл. В 4 6,1967.