Привод микроманипулятора

)5 В 25 3 7/00 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИСА К АВТ 1. (71) Лейийградский ийститут точнойники и оптики(57) Использование; в робототехййке Сущность изобретения: в исходном "йоложениивал 2 удерживается относительно пъезоцимеха- линдра 1 фиксаторами 3 - 6, Линейное перемещение вала 2 осуществляетсязасчет мирнов и изменениядлийц пьезоцилиндра 1 при подаче на него управляЮщего напфяжейия, а ИЙЭР;-"вращение - за"счет "изменения -диаметрапьезоцилиндра 1; при этом фиксаторывклю- А чаются в определенной последовательности. 3 ил,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР10 15 20 30 35 лом,Изобретение относится к робототехнике, точному приборо- и машиностроению,Известен привод микроманипулятора, содержащий корпус с размещенным в нем пьезоэлектрическим вибратором, состоящим из двух пьезокерамических стержней, расположенных под углом друг к другу и сопряженных своими концами с подвижным звеном,Недостатками устройства являются малая нагрузочная способность и короткий срок службы, обусловленные ударно-фрикционным характером взаимодействия движущих пьезоэлементов с подвижным звеном,Известен привод микроманипулятора, содержащий шток с зубчатой рейкой, с которой сопряжены йакладкамйнасвоих концах две пьезокерамические призмы. Недостатки устройства - малый срок службы и невысокая точность - обусловлены наличием дискретных точек фиксации - зубцов на рейке штока, скьгорыми взаимодействуют движущие пьезоэлементы, Кро-. ме того устройство имеет узкие эксплуатационные возможностй, так как обеспечивает движение только по одной координате,Наиболее близким к предлагаемому является электромеханический привод, содержащий соосно расположенные вал и пьезоэлемент, в форме цилиндра к противоположным концам которого присоединены управляемые фиксаторы, сопряженные с ваНедостатком устройства являются узкие эксйлуатационнце возможности, обус" ловленные наличием толька одной степени подвижностиподвижного,звена,Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей.Поставленнаяцель достигается тем, что в приводе микромэнйпулятора, содержащем расположенные соосно вал и пьезоэлектрический цилиндр к протйвоположным концам которого присоединены управляемые фиксаторы, сопряженные с валом, последние размещены попарно и присоединены к пьезоэлектрическому цилиндру посредством преобразователей радиального усилия во вращающий момент. Кроме того, преобразователи радиального усилия во вращающий момент содержэт механические звенья, присоединенные с одного конца к пьезоэлектрическому ци,линдру, а с другого - к управляемым фиксаторам, расположенные в поперечных плоскости устройства и направленйые в точках соединения с фиксаторами под углом к радиусам вала, проходящим через эти точки, причем этиуглы для механических звеньев, присоединенных к соседним управляемым фиксаторам, противоположны по знаку,Эксплуатационные возможности устройства расширяются за счет обеспечения дополнительной степени подвижности (вращательной) вала путем использования имеЮщегося ресурса системы - радиального усилия, развиваемого пьезоцилиндром.На фиг, 1 показано устройство, поперечный разрез; на фиг, 2 - то же, аксонометрическая проекция; на фиг. 3 - временные диаграммы его работы.Привод микроманипуляторасостоит из пьезоэлектрического цилиндра 1 и расположенного соосно с ним вала 2, К пьезоцилиндру 1 в районе его противоположных концов присоединены управляемые фиксаторы 3- 6, сопряженные с валом 2, Фиксаторы 3-.6 соединейц с пьезоцилиндром 1 при помощи элементов преобразования радиального усилия, развиваемого пьезоцилиндром 1, во вращающий момент, которые содержат механические звенья 7 - 10, расположенные в поперечных плоскостях устройства. присоединенные с одной стороны к пьезоцилиндру 1, а с другой - к фиксаторам 3 - 6, и направленные в точках соединения с фиксаторами 3 - 6 под углом к радиусам вала 2, проходящим через эти точки, причем эти углы для всех звеньев 7-10 одинаковы по величине, а по знаку углы "наклана звеньев 7 и 9 противоположны углам наклона звеньев 8 и 10.Привод микроманипулятора работает следующим образом. В исходном положении вал 2 удерживается относительно пьезоцилиндра 1 фиксатором 3-6. Линейное перемещение вала 2 осуществляется за счет изменения длины пьезоцилиндра 1 при подаче на него управляющего напряжения, а вращение - за счет изменения диаметра пьезоцилиндрэ 1. Нэ фиг, 3 показаны временные диаграммы управляющих напряжений на пьезоцилиндре 1 О и управляемых фиксаторах 3-6 Оз, О 4, 05, 06 придвижении вала 2 вправо и влево, при вращении вала 2 по часовой стрелкеИ и против 1 У, при движении вала 2 вправо с одновременным вращением по часовой стрелке У и против часовой стрелки У 1, при движении вала 2 влево и одновременном вращении по часовой стрелке УИ и против часовой стрелки У 11, Диаграммы составлены для показанной нэ фиг. 2, ориентации механических связей 7-10 и использовании пьезоцилиндрэ 1 с радиальной поляризацией, диаметр которого увеличивается одновременно с увеличением длины под действием управляющего напряжения 0, (изменения длины//Ц Редактор М.Янкович хред М,Моргентал тор С.Юск Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага Заказ 3051 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5