Исполнительный орган манипулятора

ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ОПИСАНИЕ ИЗО(76) Точилкин Виктор Васильев Филатов Анатолий Михайлович(57) Изобретение относится к области робототехники. Цапфы 7,8,9 используются для креплениязвеньев, на которых установлены цапфы 10, предназначенные для крепления модулей 11,12 приводаПоследние выполнены в виде оболочки, армировани) 2 ОО 5 О 63 С 1ОО 8 2 Б Я 1 82 Г,",с,чдРЕТЕН ной в продольном направлении гибкими злементамк На звеньях установлены упругие элементы 14. Цапфа 10 выполнена в виде опорного узла 15, осевого элемента 16 и поддерживающего устройства 17. Гибкие связи установлены попарно, концы их закреплены на опорных узлах 15 и 19, а средние перегибы опираются на поддерживающие устройства 17, 20. Продольные оси осевых элементов 16 лежат в параллельных плоскостях, которые проведены перпендикулярно продольной оси привода 220 25 30 35 40 Р 50 Изобретение относится к области машиностроения и может быть использованов манипуляторах промышленных роботов.Известен хобот манипулятора (авт,св.СССР М 1085802, кл. В 25 3 1/02, 1984), 5содержащий приводы, систему подвода рабочей срег,ы и шарнирно соединенные между соой звенья, на которых размещеныцапфы для крепления элементов привода,привод выполнен из модулей, снабженных 10упругим элементом, гибкой лентой, шарнирно закрепленной в цапфах для крепленияэлементов привода, эластичной пластиной,соединенной с гибкой лентой и закрепленной на звене, и эластичным баллоном, соединенным с системой подвода рабочейсреды, размещенным между эластичнойпластиной и гибкой лентой, модуль приводатакже снабжен дополнительными, гибкимилементами и упругими эластичными связя-.ми, установленными на эластичных пластинах модулей, при этом дополнительныеэлементы ориентированы на пластинахвдоль гибкой ленты и связаны упругими эластичными связями,Однако это устройство недостаточнонадежно в работе, Использование дополнительных гибких элементов и упругих связейобеспечивают повышение надежности работы эластичного баллона, Однако при этомнагрузки, действующие на боковые поверхности ленты, приводящие к появлению трещин и надломов, остаются. Нагрузкивозникают в результате неточности изготовления, монтажа шарниров звеньев и цапфкрепления элементов привода, а также податливостей, возникающих в отмеченныхшарнирах и цапфах. Все это снижает надежность работы гибкой ленты и всего исполнительного органа манипулятора.За прототип принят исполнительныйорган манипулятора (патент Франции2560102, кл. В 25 3 18/00, 1985), содержащий приводы, систему подвода рабочей среды и шарнирно соединенные между собой 45звенья, на которых размещены цапфы длякрепления привода, выполненного в видеармированных в продольном направлениигибкими элементами эластичных оболочек,соединенных с системой подвода рабочейсреды.Это устройство также недостаточно надежно в работе, Закрепленные совместногибкие элементы в процессе работы, воспринимая нагрузки, испытывают деформации. При этом неравномерная вытяжкагибких элементов приводит к тому, что длина гибких элементов буде неодинаковая,Это приводит к тому, что натяжение в гибкихэлементах будет неравномерно, что приведет к смещению вектора суммы усилия привода от продольной оси привода, проходящей через цапфы крепления привода, что создаст условия для неустойчивой работы модуля привода и всего манипулятора и появлению дополнительных нагрузок на гибкие элементы.Цель изобретения - повышение надежности работы исполнительного органа манипулятора.Исполнительный орган манипулятора содержит последовательные шарнирно соединенные между собой звенья, на стойках предыдущих из которых размещены основные цапфы для крепления последующих звеньев, и на звеньях установлены дополнительные цапфы для крепления приводов, каждый из которых выполнен в виде армированных в продольном направлении гибких элементов и эластичных оболочек, соединенных с системой подвода рабочй среды, при этом цапфы для крепления приводов выполнены в виде опорного узла, имеющего осевой элемент и поддерживающее устройство, установленные с возможностью поворота вокруг. осевого элемента, а гибкие элементы привода выполнены в виде установленных попарно и встречно друг другу гибких связей, концы которых закреплены на противоположных опорных узлах, а средние их перегибы оперты на противоположные поддерживающие устройства,На фиг,1 изображен общий вид исполнительного органа манипулятора; на фиг.2 - привод.Исполнительный орган манипулятора содержит соединенные между собой звенья 1, 2, 3; на стойках 4, 5, 6 которых размещены цапфы 7,8,9 для крепления звеньев с установленным на них цапфами 10 для крепления элементов прцвода, которые выполнены в виде модулей 11, 12, каждый из которых представляет собой эластичную оболочку, армированную в продольном направлении гибкими элементами 13, Оболочка соединена с системой подвода рабочей среды (на чертеже не показана),Модули привода 11, Й установлены на звеньях 2, 3 симметрично относительно продольной оси стоек 5, 6 с упругими элементами 14, выполненными, например, в виде пружин.Цапфа 10 см, фиг.2) для крепления привода выполнена в виде опорного узла 15, осевого элемента 16, закрепленного в опорном узле, и поддерживающего устройства 17, установленного в опорном узел 15, на осевом элементе 16 с возможностью поворота вокруг осевого элемента. При этом гибкие элементы 13 выполненм о влле гопарно20050 ГЗ ся продольный линейный размер модуля 11, что обеспечивает поворот звена 2 на определенный угол.При этом в результате того, что в процессе работы гибкие элементы 13, опираясь на поддерживающее устройство 17 и 20, могут перераспределять длину ветвей каждого элемента связей 13, обеспечивается одинаковое натяжение в ветвях каждого элемента 13.(56) Патент Франции М 2560102, кл. В 25 318/00, 1985. Ф о р м у л а и з о б р е т е,н и ясистемой подвода рабочей среды, отлиЧаИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН МАНИ- ющийся тем, что цапфы для крепления ПУЛЯТОРА, содержащий последователь приводов выполнены в виде опорного узсо"-ой ла, имеющего осевой элемент и поддерйиные шарнирно, соединенные между собойзвенья, на стойках предыдущих из которых , вающее устройство, установленное свозможностью поворота вокруг осевого л е та гибкие эле енты привода выния последующих звеньев, на звеньях усполнены в виде установленных попарно и танпвлены дополнительные цапфы для 40г й гибких связей, конвстречно одна другой ги ких связей, конкрепления приводов, каждцй из которыхвыполнен в виде армированных в продбль- цы которых шарни ноа средниетивоположных опорных узлах, а средн е ном направлении гибких элементов и эла-:их перегибы оперты на противоположныейс установленных встречно между собой гибких связей, концы каждой связи закрепленыпри этом на противоположных опорных узлах 15, 19 (фиг.1, 2), а средние перегибысвязей 1.3 опираются на поддерживающие 5устройства 17, 20 противоположных цапф.Продольные оси гибких элементов 13 расположены в плоскостях, образующих пучоквзаимно перпендикулярных плоскостей,осью которого является продольная ось 21 10привода, Продольные оси 22, 23 осевых элементов 16 расположены в плоскостях, обра-,зующих пучок взаимно перпендикулярныхплоскостей, при этом плоскости, проведенные через осевые элементы 16 перпендикулярно пучку плоскостей, параллельнымежду собой. Гонцы гибких элементов 13закреплены на опорных узлах 15, 19 шарнирно,Исполнительный орган манипулятора 20работает следующим образом,В исходном положении упругие элементы 14 (см, фиг.1) сжаты, При подаче в эла-, стичную оболочку модуля привода 11 "-25 рабочей среды под определенным рабочим давлением оболочка воздействует на гибкие элементы 13, которые принимают определенную кривизну. В результате сокращает 30 Таким образом, в результате того, что е процессе работы модулей привода обеспечивается перераспределение длин ветвей связей, создаются условия для обеспечения одинакового натяжения в связях, а также ориентации вектора суммы всех усилий по продольной оси модуля привода, что обеспечивает устойчивую и надежную работу самого привода и исполнительного органа манипулятора, а также исключает возможность появления дополнительных усилий и нагрузок на элементы манипулятора, Все это в целом обеспечивает более надежную работу исполнительного органа манипуля- . тора.