Хобот манипулятора

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ870107(23) Приоритет В 25)/02 Гасударственный квинтет СССРпо Аелан нзвб н атврытн О. Б. Корытко,ревич.1 енинградского по тики К"алинкар и р оп а.4технического института им аявитель 54) ХОБОТ МАНИПУ,ЛЯТО Изобретение относится к робототехнике, в частности к группе манипуляторов, предназначенных для работы в труднодоступных местах, характеризующихся узкими, искривленными пространствами, например в трубопроводах.Известен хобот манипулятора, содержащий связанные между собой универсальными шарнирами идентичные звенья, выполненные в виде стержней, на концах которых выполнены разноименные составные части универсальных шарниров, а также профилнрованные ограничители вращения соседних звеньев друг относительно друга и приводы качания звеньев 11. Недостатками известного хобота являются большие потери на трение в сферических сочленениях, которые объясняются тем, что жесткость и гибкость манипулятора достигается за счет создания в сферических шарнирах значительных растягивающих усилий. Эти усилия необходимы также для выбирания зазоров в сферических сочленениях, 20 причем зазоры влияют на точность позиционирования. Увеличение же трения ведет к увеличению мощности силовых устройств,а значит увеличиваются масса манипулятора и моменты инерции подвижных частей.Целью изобретения является уменьшение потерь на трение в шарнирных сочленениях.Для этого хобот манипулятора снабжен жестко установленными на каждом звене кронштейнами и шарнирно связанными с ними двуплечими рычагами, одно плечо которых шарнирно связано с приводом, установленным на этом звене, а другое плечо контактирует с универсальным шарниром последующего звена.На чертеже изображен предлагаемый хобот манипулятора.Хобот содержит подвижно связанные между собой стержни 1. Каждый стержень имеет выпуклую 2 и вогнутую 3 оконечности, Выпуклая оконечность каждого звена охватывается вогнутой оконечностью соседнего звена, т. е. звенья связаны между собой универсальными шарнирами. Каждое звено имеет по две группы кронштейнов 4 и 5, причем в каждой группе имеется по три кронштейна, расположенных под углом в 20 относительно друг друга. В кронштейне 4 расположена ось 6, на которой качается двуплечий рычаг 7, а в кронштейне 5ось 8, на которой установлено силовое устройство 9, выполненное в виде приводной поступательной пары. Выходное звено шток 10 каждого силового устройства связано с коротким плечом соответствующего рычага 7. Длинное плечо рычага 7 находится в постоянном контакте с наружной поверхностью универсального шарнира второго, последующего за опорным, звена. Опорным звеном в данном случае будет являться то звено, на котором установлены рычаги 7 и устройства 9. Таким же образом осуществлена взаимосвязь всех звеньев, тем самым многозвенный механизм преобразован в манипулятор-хобот. Кроме этого, каждое звено имеет еще две пары ограничителей 11 и 12, расположенных на противоположных концах звеньев. Пары ограничителей соседних звеньев находятся в постоянном контакте друг с другом, поскольку их контактирующие поверхности имеют соответствующие профили, выбранные таким образом, чтобы звенья имели возможность качания относительно друг друга в некотором телесном угле, вершина которого находится в центре универсального шарнира, и не имели бы возможности вращения относительно своей продольной оси. В частности, поверхности ограничителей 11 могут являться частью конической поверхности, а поверхности ограничителей 12 -- частью сферической поверхности.Хобот манипулятора работает следуюьцим образом.По команде устройства управления срабатывает определенная группа силовых устройств 9, штоки 1 О которых, выдвигаясь, поворачивают на осях 6 рычаги 7. Длинные плечи рычагов 7, контактирующие с наружной поверхностью оконечности 3 второго, относительно опорного звена, универсального шарнира, перемещают шарнир в необходимом направлении на необходимый угол, осуществляя изгиб манипулятора в требуемом месте. Функционированием всех устройств 9 может быть достигнута любая,допускаемая универсальными шарнирамии ограничителями, конфигурация хоботаманипулятора.Соединение каждого, являющегося вэтом случае опорным, звена хобота-мани 5 пулятора силовыми устройствами со вторымпоследующим за ним звеном и обеспечениеконструктивными способами направленияприложения сил перпендикулярно оси опорного звена позволяет уменьшить потерина трение. Кроме этого, полностью исключено влияние зазоров в универсальных шарнирах на угловую составляющую погрешности позиционирования, зависящую от зазоров, измеренных в плоскости перпендикулярной оси опорного звена,Эти зазоры, если сравнивать их с зазорами в универсальных шарнирах, измерен, ными в направлении оси опорного звена,оказывают наибольшее влияние на погрешность позиционирования схвата,20формула изобретенияХобот манипулятора, содержащий связанные между собой универсальными шар 25 нирами идентичные звенья, выполненныев виде стержней, на концах которых выполнены разноименные составные части универсальных шарниров, а также профилированные ограничители вращения соседних звеньев друг относительно друга и приводы качания звеньев, отличающийся тем, что, с цельюуменьшения потерь на трение в шарнирныхсочленениях, он снабжен жестко установленными на каждом звене кронштейнами и шарнирно связанными с ними двуплечими рычагами, одно плечо которых шарнирно связанос приводом, установленным на этом звене,а другое плечо контактирует с универсальным шарниром последующего звена.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1. Патент СССР Юо 285668, кл. В 25 Л 3/00,опублик. 1967.омнте отк кая д, ул