Рука манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (И СЮ 4 В 25 7 1/02 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТ к робототеиспользофной струк металлНосов гана и больижности. юков н я расши жностей ключенияемьи звеньс 0 4. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИ(.7 1) Магнитогорский горгический институт им. Г(54) РУКА МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относит нике и предназначено для вания в роботах с антропом турой исполнительного ор шим числом степеней подв Целью изобретения являет ние кинематических возм ки манипулятора за счет взаимного влияния переме1 ев.Для этого гибкие тяги выполнены в виде последовательно соединенных жил и блоков. Ветви каждой жилы, например 22, последующей за первой, охватывают во встречном направлении блоки 34, 35, 39 и 40, выполненные с равным диаметром. Жила 27 охватывает блоки 44 и 46. Все эти блокиустановлены на дополнительных поперечных планках 36, 4 1 и 45, расположеннык соосно оси вращения шарнира, установленного в одной плоскости с 333564тягой. Ветви жил свободно проходятчерез отверстия в основных поперечных планках 15 - 18, а концы ветвей жил закреплены соответственнона последней планке приводнмого вдвижение звена. Такая схема выполнения тяг и жил обеспечивает компенсацию изменения длины ветвей каждой жилы, проходящей над шарниром,за счет аналогичного изменениядлины другой ветви этой же жилы,подшарниром.3 ил.Изобретение относится к робототехнике и предназначено для использования в роботах с антропоморфной структурой исполнительного органа и большим числом степеней подвижности,Целью изобретения является расширение кинематических возможностей руки манипулятора, в которой используются кинематические пары пятого класса, оси вращения которых расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, за счет исключения взаимного влияния перемещаемых звеньев.На фиг. 1 изображена кинематическая схема руки манипулятора;на фиг. 2- вид А на фиг, 1; на фиг. 3 - пространственное изображение кинематической схемы руки манипулятора.Рука манипулятора содержит подвижные звенья 1 в 4 и неподвижную стойку 5. Звенья соединены между собой и стойкой шарнирами 6 - 9. Оси шарниров 6 и 8, 7 и 9 параллельны между собой, Оси шарниров 6 и 7, 8 и 9 взаимно перпендикулярныКаждый шарнир снабжен устройством фиксации относительного движения звеньев с индивидуальным приводом (не показаны). Звенья снабжены приводом (не показаны), расположенным на неподвижном основании,с приводом звенья связаны через гибкие тяги 10 - 13. Тяги 10 и 11 предназначены для обеспечения прямого и обратного движений звеньев 2 и 4 в вертикальной плоскости, Тяги 12 и 13 предназначены для обеспечения прямого и обратного движений звеньев в горизонтальной плоскости, концы тяг закреплены на звене 3. Концы тяг 10 и 11закреплены на звене 4. Тяги свободно проходят через отверстия в основных поперечных планках 14 - 19,жестко закрепленных на звеньях. Каждаятяга состоит из двух жил и блока,Тяга 10 состоит из жилы 20, закрепленной одним концом на оси установленного свободно блока 21, адругим - на выходном элементе привода и жилы 22, огибающей этот блок.Тяга 11 состоит из жилы 23, блока24 и жилы 25.Тяги 12 и 13 соответственно состоят из жил 26, 27 и 28,29 блоков 30 и 31, Концы жил 23,26 и 28 закреплены на выходньгл элементах соответствующих приводов.Ветви жил 22, 25,27 и 29 свободнопроходят через отверстия в основныхпоперечных планках, Жилы 22 и 27 проходят свободно через отверстия в26 планках 17, 18 и 19, Жилы 25 и 29проходят через отверстия в планках14,15 и 16,Жила 22 огибает блок 21, после чего ее ветви 32 и 33 охватывают блоки 34 и 35, выполненные с равным диаметром, и установлены на дополнительной поперечной планке 36,при этом направление охвата ветвями жил встречное, что обеспечивает расположение точек схода с блоков ветвей по разные стороны от оси дополнительной поперечной планки 36, жестко зак з 13репленной на звене 1. Оси вращенияблоков 34 и 35 соосны между собой иосью 37 шарнира Ось 37 расположенав одной плоскости с осью 38 тяги 10.Аналогично ветви 32 и 33 охватываютблоки 39 и 40, установленные идентично блокам 34 и 35 на дополнительной поперечной планке 41.Основные поперечные планки 17 и18, через которые свободно проходяттяги 10 и 11,располагаются соот-,ветственно до и после шарнираось 42 которого. лежит вне плоскости,проходящей через оси тяг 10 и 11.Тяги 11 - 13 выполнены аналогично тяге 10,Рука манипулятора работает следующим образом.При необходимости обеспечить поворот одного звена относительно другого, например звена 2 (фиг, 3) относительно звена 1,против часовойстрелки включают привод тяги 10.0 д -новременно тяга ослабляется, Устройство фиксации звена 2 относительнозвена 1, расположенное в шарнире 7,выключают. Жила 20, конец которойзакреплен на выходном элементе привода тяги 10, движется по направлению к стойке 5. При этом движетсяи ось блока 21,что обеспечивает одновременное движение ветвей -32 и33, жилы 22 в направлении к стойке 5,Блоки 34 и 35 вращаются с одинаковойугловой скоростью во встречных направлениях: блок 34 - по часовой,блок 35 - против часовой стрелки(фиг 1) .Под действием движущейся под натяжением жилы 22 создается вращающий момент в шарнире 7,в результате этого звено 2 поворачивается относительно звена 1. При этом ветвь 43 жилы 27 свивается с блока 44,установленного на дополнительной поперечной планке 45 соосно блоку 46 и оси вращения шарнира 7, Одновременно с этим ветвь 47 той же жилы 27 навивается на блок 46, вследствие того,что блоки 44 и 46 выполнены с равным диаметром, установлены соосно оси вращения шарнира и охватываются ветвями жилы 27 во встречном направлении. Длина свиваемой части ветви 43 равна длине навиваемой25 30 35 40 части ветви 47. Так как ветви 43 и47 являются ветвями одной жилы 27,изменение свободной части длин ветвей приводит к вращению блока 30против часовой стрелки (фиг, 1),приэтом ось блока 30 остается неподвижной,Неподвижность оси блока 30означает,что при движении звена 2тяга 12 не получает изменений в длине.Следовательно, отсутствует самопроизвольное движение звеньев при выключенном приводе,т.е. исключеновзаимное влияние движения звеньев,что позволяет в свою очередь повыситьточность отработки заданных движений.Возможность обеспечения повышеннойточности движений позволяет расширить технологические возможности манипулятора и испольэовать его на операциях, требующих большой точности,Формула изобретения Рука манипулятора, содержащая ряд звеньев с основными поперечными планками, последовательно соединенных между собой шарнирами, которые снабжены устройствами фиксации относительного движения звеньев с индивидуальным приводом, две пары гибких тяг, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях для прямого и обратного движения звеньев,при этом каждая гибкая тяга состоит из последовательно соединенных между собой через блоки жил, первая из которых закреплена одним концом на выходном элементе привода, а другим - на конечном звене, о т л и ч а - ю ш а я с я тем,что, с целью расширения кинематических возможностей за счет исключення взаимного влияния перемещаемых звеньев, оси вращенияшарниров соединения соседних звеньев расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, а дополнительно введенные поперечные планки с парой блоков равного диаметра установлены на шарнирах вращения сооснооси его вращения, расположенной водной плоскости с тягой, при этомжилы ветви каждой тяги, последующейэа первой, охватывают во встречномнаправлении эти блоки и проходятсвободно через отверстия, выполненные в основных поперечных планках.1333564 гт о оставитель И,Бакулинаехред В. Кадар актор Л.Повха орректор Л.Пилипенко 3912/16 Тираж 951 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035,Москва, Ж, Раушская наб д