Механическая рука

/ с присоединением заявки М В 26 Х 1/00 Геоудерствеииый комитет СССР ие делам иэебретеиий и открытий(53) УЛ К 162-229. .7 2(088.8) Опубликовано 05 06 80 Бюллетень М 21 Дата опубликования описания 06.06,80 Н. А. Лакота, Л. Д. Нечаев, В. И, Павлов, В, А, Челышев и Л. Г. Агейков(72) Авторы изобретения Научно-исследовательсъий институт проблем машиностроения при Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшем техническом училище имени Н, Э. Баумана(54) МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА Изобретение относится к машинострое 4 нко и может быть исполюовано в роботах манипуляторах,Известна механическая рука, содержащая многсэвенник со сферическими шарнирами, приводы линейных перемещений звеньев, например, силовые цилиндры, и схват Я.Недостатком известного устройства является установка силовых цилиндров под10 сферическими шарнирами, что существенно уменьшает функциональные возможности механической руки р сокращает ее зону обслуживания. Цель изобретения - улучшение функци 15опальных воэможностей и увеличение зоныобслуживания,Эта цель достигается благодаря тому,что на каждом четном звене многозвенника расположены по два силовых цилиндрас возможностью их перемещения в продолном и поперечном направлениях относиФелтно этого звена, причем штоки силовых ци линдров шарнирно: соединены со смежнымн нечетными звеньями многозвенника.На фиг. 1 изображена схема предлагаемой механической руки; на фиг. 2 - схема четного звена,Механическая рука состоит иэ многозвенника со сферическими шарнирами, звено 1 многоэвенника совмещено с основанием, промежуточные звенья 2-6 и конечное звено 7 со схватом 8 соединены сферическими шарнирами, а приводы 9, 10 и 11 линейных перемещений выполнены в виде силовых цилиндров 12 и 13, установленныхНа каждом четном звене многозвеиника с воэможностью их перемещения в щк дольном и поперечном направлениях относительно этого звена, силовые цилиндры 12 и 13 иметот разнонаправленно вьтдвигающиеся штоки 14-17.Силовые цилиндры 12 и 13 установлены в средних частях четных звеньев с возможностьто перемещения корпусов 18 и 19 силовых цилиндров по траектории, расположенной. и плоскости, перпендикулярной прбдоль, звене с возможностью поворота вокруг егопродольной оси в шарнирах 22 и 23. Осисиловь 1 х цилиндров 12 и 13 расположеныпараллельно оси звена 4, рычаги 24 и 25закрепленные на звене 5, равны между собой и равны рычагам 26 и 27 закрепленным на звене 3. Шарнир сочленениязве.на 4 со звеном 3 выполнен в виде кар 1 одана с крестовиной 28, шарнирно установленной на оси 29 звена 3 и на оси 30звена 4. Шарнир сочленения звена 4 созвеном 5 выполнен в виде крестовины 31,шарнирно установленной, на оси 32 звена5 и на оси 33 звена 4, параллельной оси30. Сферический шарнир 34 через рычаг24 соединяет звено 5 с силовым цилиндром 12 через шток 14. Шарнир 35 черезрычаг 25 соединяет звено 5 с силовымцилиндром 13 через шток 16. Шарнир Збчерез рычаг 27 соединяет звено 3 с силовым цилиндром 13 через шток 17, ашарнир 37 через рычаг 26 соединяет звено 3 с силовым цилиндром 12 через шток 2515, Многозвенник механической руки снабжен нечетным количеством звеньев, несчитая схват 8,Механическая рука работает следующим образом,В исходном положении, например, когда все звенья совмещены (рука вытянута горизонтально) все приводы 9., 10 и 11 находятся в фиксированном положении. При различном изменении длин приводов механической руки путем разного выдвижения штоков 14-17 многозвенник принима- . ет различные пространственные конфигурации, обеспечивая широкие функционалЬные 4 О возможности руке, При изменении длин приводов 9 и 10 на равную величину но в противоположных направлениях, конечное звено 7 со схватом 8 и промежуточные звенья 5 и 6 перемещаются параллельно 45 в плоскости чертежа.Аналогичным образом производится параллельное перемещение и в других плоокостях. При заломленной руке до отказа вниз обеспечивается наибольшая -досягаемость схвата 8 в позициивнизу-сзади"при этом все штоки приводов 9, 10 и 11 находятся в выдвинутом положении. При рааномерном выдвижении штоков в приводе 9 захмт описывает кривую наибольшего приближения к основанию руки, мрьируя соотношением перемещений силовых цилиндров 12 и 13 получают зону наибольшего приближения схвата к основанию. 63 4Наибольшая досягаемость схвата 8 впереди находится при совмещенном положении звеньев 3-7 с изменением длины только. привода 9,Положение сочлененных звеньев, нааример, 3, 4, и 5 определяется взаимным положением выдвижных штоков 14-17.При совмещенных звеньях 3, 4 и 5 рычаги 24-27 находятся во взаимно параллельных плоскостях, перпендикулярньщ зве-: ну 4, штоки 14-17 находятся в средних положениях. При отклонении звеньев 3 и 5, например, вверх в продольной плоскос ти, проходящей через оси 30 и 33, производится одновременное выдвижение штоков 14-17, вращение звена 3 происходит вокруг оси 29, а звена 5 - вокруг оси 32 силовые цилиндры 12 и 13 перемещаются к центру звена 4 по направлщощим 20 и 21, Так как корпуса приводов не меняют положений, параллельных звену 4, углы отклонений звеньев 3 и 5 равны между собой, Аналогичным образом прс изводится отклонение звеньев вниз при вдвижении всех штоков, При отклонении звеньев 3 и 5 вправо в продольной плоскости, проходящей через оси 29 и 32, производится одновременное равномерное выдвижение штоков 14 и 15 и вдвижение штоков 16 и 17. Вращение звеньев про исходит вокруг осей 30 и 33. При отклонении звеньев в плоскости, расположенной под углом 45 о к предыдущим плоскостям, один из силовых цилиндров 12 или 13 закрывается, фиксируя положение штоков; а второй обеспечивает перемещение. Вращение звеньев происходит вокруг осей 29, 30 и 31, 32. При етом звено 3 дополнительно повернется вокруг продольной оси на угол, равный углу дополнительного п ворота звена 5 в том же направлении, Следомтельно, относительного разворота нечетных звеньев не произойдет. Таким образом, конечное (нечетное) звено 7 со схмтом 8 всегда находится в постоянном осевом положении относительно-основания, Отклонение звеньев 3 и 5 в заданных плоскостях обеспечивается соответсчъующим соотнощвшем-скоростей перемещений штоков 14-17.формула изобретенияМеханическая рука, содержащая многоэвенник со сферическими шарнирами, при ,воды линейных перемещений звеньев, например, силовые цилиндры, и схват, о т6( Зака И Тираж 10 исное атентф, г; Ужгород илиал П Проектная, 4 5 738863 бл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью го звена, причем штоки силовых цилиндров улучшения функциональных возможностей шарнирно соединены со смежными нечетныи увеличения зоны обслуживания, на каж ми звеньями многозвенника,дом четном звене многозвенника располо- Источники информации,жены по два силовых цилиндра с возмож-принятые во внимание при экспертизеностью их перемещения в продольйом и 1, Авторское свидетельство СССР поперечном. направлениях относительно это- М 448681, кл, В 28 Ю 1/00, 1972.