Рука тензорного манипулятора

Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Патент США Мф 3497083,кл. 214-1, опублик. 1968 (прототип).(54) (57) РУКА ТЕНЗОРНОГО МАНИПУЛЯТОРА, содержащая ряд соединенных междусобой универсальными шарнирами звеньев с поперечными пластинами, в которых симметрично относительно оси звеньев выполнены два отверстия для прохода .тяг, закрепленных на руке перед первым шарниром со стороны схвата о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, она снабжена механизмами фиксации звеньев относительно осей шарниров, при этом каждый механизмфиксации снабжен приводом и состоит из двух частей, одна из которых установлена на шарнире, а другая - на звене, а отверстия в пластинах соседних звеньев повернуты относительно друг друга на 90 ф,111454 10Изобретение относится к робототехнике и предназначено для исполь- .зования в роботах с большой степеньюподвижности,Известен манипулятор с тензорнойрукой, содержащий ряд звеньев, соединенных между собой посредствомуниверсальных шарниров, обеспечивающих их поворот относительно другдруга.На звеньях установлены пластины,в которых выполнены ориентированные отверстия, сквозь которые свободно проходят тяги,При этом тяга, приводящая в движение первую со стороны схватапластину, закреплена на руке передпервым шарниром со стороны схвата,следующая тяга закреплена неподвижно на последующей за первым шарниром пластине со стороны схвата исвободно пропущена через отверстияв пластинах, расположенных междуприводом и пластиной, к которойприкреплена тяга. 25Аналогично прикреплены к каждойпластине по четыре индивидуальныетяги, свободно проходящие в предыдущих пластинах и обеспечивающиеповорот в универсальном шарнире,перед которым находится данная пластина. При йатяжении одной из угповорачивается пластина, к которойприкреплена данная тяга. Остальныепластины при этом остаются неподвижными 11.Недостатком данной конструкцииявляется ее сложность.Для обеспечения большого числастепеней подвижности требуется ко 40личество тяг, в два раза превышающее количество степени подвижноститензорной руки. Причем, с увеличением количества степеней подвижностиманипулятора увеличиваются габари 45ты пластин, иначе невозможно будетпропустить большое количество тягчерез пластину,Увеличение габаритов каждой пластины ведет к уменьшению возможного 50 угла поворота в каждом шарнире, Поэтому для обеспечения заданного угла поворота всей руки требуется увели-. чить число шарниров, что ведет к дальнейшему усложнению руки, 55Кроме тпго, при работе тяги, не участвующие в данный момент в передаче движения пластинам, но проходящие через поворачивающуюся пластину,жолжны получать изменение в длинепропорционально углу поворота пластины, приводимой в движение, что усложняет конструкцию привода и системы управления.Наличие самостоятельных движенийкаждой тяги, кроме того, требует индивидуального привода к каждой поворачиваемой пластине, поэтому прибольшом числе доворачиваемых пластингабариты и конструкции привода усложняются.Пелью изобретения является упрощение конструкции руки тензорного манипулятора.Поставленная цель достигается тем,что рука тензорного манипулятора, содержащая ряд соединенных между собой универсальными шарнирами звеньев с поперечными пластинами, в которых симметрично относительно осизвеньев выполнены два отверстия дляпрохода тяг, закрепленных на рукеперед первым шарниром со сторонызахвата, снабжена механизмами фиксации звеньев относительно осей шарниров, при этом каждый механизм фиксации снабжен приводом и состоит издвух частей, одна из которых установлена на шарнире, а другая - назвене, а отверстия в пластинахсоседних звеньев повернуты относительно друг друга на 90.На фиг. 1 изображена рука тензорного манипулятора, общий вид;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1;на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.Рука тензорного манипулятора содержит звенья 1, соединенные междусобой посредством универсальных шарниров 2,Каждое звено имеет поперечную пластину 3, в которой выполнены два отверстия .4, расположенные симметрично относительно оси звеньев, при этом отверстия 4 в пластинах 3 соседних звеньев 1 повернуты относительно друг друга на 90 . Тяги 5 и б свободно проходящие через отверстия 4 во всех пластинах руки,неподвижно закреплены на ней передпервым шарниром со стороны схвата(не показан), Кроме того, рука снабжена механизмами фиксации звеньев 1 относительно осей шарниров 2 по каждому1114545 02. из возможных движений с возможностью их независимого включения и выключения. Иеханизм фиксации состоит из двух частей, одна из которых выполнена в виде фиксатора 7, установленного на оси шарнира 2 и подпружиненного к ней пружиной 8. Конец фиксатора 7, установленный в оси шарнира, представляет собой сердечник электромагнита, который вместе с электрической обмоткой 9 образует электромагнитный привод фиксатора 7, Другая часть механизма фиксации выполнена в виде кулачка 10, установленно в звене 1.Рука тензорного манипулятора работает следующим образом.При необходимости совершить поворот в шарнире 2 в зависимости от требуемого направления поворота приводят в движение тягу 5 или 6, создается крутящий момент одновременно вокруг двух осей универсального шарнира 2.Для совершения относительного перемещения выключают соответствующие,механизмы фиксации, при этом поп действием натянутой тяги звено 1 поворачивается.Включение механизма фиксации вы;полняют следующим образом.Подают напряжение на электрическую обмотку 9, под действием возникшего магнитного поля сердечникфиксатора 7 втягивается в обмотку, 1 О сжимая пружину 8. При этом кулачок10 освобождается от фиксатора 7.Когда угол поворота звена 1 относительно соседнего звена достигнетзаданной величины, обесточивают об мотку 9 и Фиксатор под действиемпружины 8 прижимается к кулачку 10,фиксируя его в заданном положении,при этом взаимодействующие поверхности кулачка и Фиксатора для повы О щения надежности Фиксации могут бытьзубчатыми.Использование изобретения позволяет упростить конструкцию руки тензорного манипулятора путем сокраще ния количества тяг до двух независимо от числа звеньев руки.1114545 Составитель Ф.МайоровРедактор Н,Лазаренко Техред Л,Коцюбняк Корректор М.Максимишинец Зака одписн 5 Филиал ППП "Патент" жгород, ул. Проектна я 6685/10 Тираж 10 ВНИИПИ Государственног по делам изобрете 113035, Москва, Ж, о комитета СССРний и.открытийРаушская наб.,