Исполнительный орган манипулятора

О П ИА Н И Е ц 47697ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(61) Доп ол пггсл ьцое к авт. свид-ву - 122) Заявлено 01.02 73 (21) 1877365/25 51) Ч. Кл, В 251 1/О присоединением аявки х Государственный комитеСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий 123) 11 риорцтет -Опубл икова но 15.07.(088.8) ата опубликования описания 04.03 72) Авторы изобретения Л. Н. Петров, В. П. Мак мов, Н, А. Лакот рдена Трудового чилище им. Н. Э и А. М Ивкирасного Знаачмаца 71) Заявитель Мо овское ордена Ленина и высшее техническое ни ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН МАНИПУЛЯТОР Изоорстепце относится к манипуляторам, работающим в условиях, где присутствие человека невозможно или нецелесообразно.Известны исполнительные органы манипуляторов, содержащие шарнирно соединенные неподвижную и подвижную опоры, плечо, предплечье, кисть, сменный инструмент и расположенцыс пспосрелствеццо на цих приводы поворота этих звспьсв.11 сдостатки известных устройств состоят в возникающих в шарнирах переменных статически., моментах от веса конструкции, снижающих грузоподъемность и ухудшающих динамические характеристики манипулятора.С целью повышения грузоподъемности и улучшения динамических характеристик в предлагаемом манипуляторе шарниры поворота плеча ц предплечья снабжены пружиннокулиспыми уравновешивающими механизмами, установленными ца подвижной опоре ц компецсируюгцими статические моменты от веса конструкции, а кисгь вместе с установленными па пей приводами сменного инструмента выполнена статически уравновешенной относительно своей оси поворота. Кроме того, приводы поворотов плеча и предплечья сцабжены кривошипамп и кипематически связаны с корпусом привода поворота предплечья и самим предплечьем, а кривошипы взаимодействуют с пазами соответствующих кулис уравновешива 1 ощих механизмов поворота плеча ц предплечья и связаны с кулисами с помощью уравновешивающих прх жцн.На фиг. 1 приведена кинематцческая схемаисполнительного органа манипулятора; на фцг.2 - вариант его конструктивного исполнения, За исходное лрццято положение исполнительного органа, показанное на фцг. 1 ц 2, причем все шарнирные оси находятся в плоскости 10 чертежа.Исполнительный орган манипулятора содержит неподвижную опору 1, к которой с возможностью поворота относительно оси 1 - 1 прикреплена подвижная опора 2, Плечо 3 под вешено к подвижной опоре 2 так, что может поворачиваться относительно оси 11 - 11. К плечу 3 подвешено двухзвсвцое предплечье: звено 4 обеспечивает поворот предплечья относительно оси 111 - 111, звено 5 - поворот кисти 6 относи тельно оси 1 - 111. К звену 5 предплечья свозможностью поворота относительно оси Ъ -дена сь 6. На кисти 6 с возможностью поворота относительно осц И - Ч 1 установлен привод 7 сменного инструмента, 25 осуществляющий рабочие движения захватывающих элементов сменного инструмента 8.На фиг, 1 прямоугольниками обозначенырасположенные непосредственно на элементах коцструкциц приводы 9 - 14, перемещающие 30 этц элементы коцструкццц относительно ука;1(п)пс 31 дс 1 ГИков ОорятОи (55330. Пр 01."т тСВпп ЫИРсВЛ 51 ОИ 1 СД С 3113 Лс Ис 1;1)50;С, эз 1 хй.1031 531 ий., ((й 55 с 3 тсрыдж(и. 1-с фи. 2по 3;5 яия кои(р) ки 51131 3)сд;и )дци 1 изсбрстс 135. 11(Ол 5 И 33351 йийр 1 ирслс (с)л 5 ст содой КОР 1 (15 Н) ЛСТЯГ 1 С 1 ИСЗ;й)1,Г 15 КРСИЛСИ 151 ИрИэ;(3 9 Ис)ЬЧ)рй) с ИЛ."с 3 ф,Я,ИЦСМ ЛЛ 1креи 1(ив 00,1 Гам и 1 д к (йКО 16. Выхй.идиВ1 Ирп 50:3 9 (ИЯ 51 С)ТСЖС Ис 3101:.3331) Среп 11(д .1(ййй) д2 , К дй р д эСсВ,т3иа иси:э 501 ийи йийрс 1 13 ИО;и13 пиксх 7 имй;3:с Г 5531133 3 ь 51 йОсис)11 ид й(и- -1. В 3 йл 1 ж 103 ййрс :53)с:3(с 515 йл 10 1(55)йсИГ("13, 1 351 ХО,ИОХ 535 Г КйОРО й т(ЛС,СИ 1и(эс Г(ря 155, ис 1 хйл 5 ИЦ 351 С 5 5 зси(,1 Гс 033, зб иМ ВС;31 йм ) КдрГС И 50:с 11 ИОВОрй1 ) ( ЛГС 31 51, 1 1 с 1 И ОЛ 51 Ж И 011 йЧ ) С у К р С 5 (31йс О 35)сси,я кг;исы 1. Ос 20 3с 5 ж(.1 си ГС Лй ЕЫГ(Ь с 0;1.31 с 1 Х 2 .Шс(т(р 5 18 сис 1 йжсис 1 1(ри 130 И 13 Оы , (55,с 1 и: ы3й й 1)ж ,й Й, г Г т 11 . .5 :1 (.т )эди и: 0 д(с 2,) .уси;11, 1 хрвдшидЦси 10 рс.5 паз , ли(.ы, Оси врящ(5 ии 51 исеГсри18 И К);,)Итес Ирпвй;3 11 поО;)й;1 Ирс:И,СЧЬс зубчятьм сипом 19 параллель;ы йс 3 1 - 11.Пр;1 этй) 001 20 1)ряисии 3 3(тли(1 21, ГГОЙ 3лока 29. Пружина 33 закрыта укрсилсшьгыиа Олсс 31 кйк хо 3;).Па кориусе приво;а 11 здкрссио,Гчо 3,иижпии спец коОрогй и 1 полиси В )илс виги с соосными гнездами пол полшипикми36, иричся о(ь 111 - 111 идрдллс,ьид о(и 1111 и явлется осью качаня лвухзвеиигй .рс,ПЛСЧЬИ. ВВСИО 4 Ирс ПЛСт 15 ГЬИОЛПСИО Ь ИЛСорпусиой детали г гиез;дм для приг)ддя 12поворота клети и соосьм 1 цдпфами 37. Л(вая цдпфа звена 4 удлипспа, ид пей здкрсилс:Ведомый блок 38 механизма поворот предплечья, связанный с ведущим блоком 29 тросом 39, причем передаточное отиоисиис этойпередачи 1:1,В пижией части привйла 12 Вь,:олиси 3 посадочная поверхность Лля подшппшкод 40, иякоторых устдювле 10 звено 5 предплечья. при. волимдс во ращение относительно Оси 11( - ) (Ось 300)дта киси) выхсдым элемстом (ид черт, пс показан) пр водя 12. Ось 1 Ъ - 1)т ИОВОрОта КИСтц ПЕрССЕКаст ССЬ ПСЗОрОтас рСЛГСЧя .05 ИряМЫМ УГЛОМ, В ВЕрХИЕЙчасти звеиа 5 закреплен привод 13 поворота кис)И, иа Выхолпом валу которого закреилси велущЙ блок 41 механизма псзорота ки:ти.11 ижияя чдсть звеиа 5 ьыполиспд в впдс в,т- О (и с Гисздями Лл 5 Но;шип 1 ит".)В 2, причемйсь гисзл псрссекасг ось 1 У - Й пол прямым 5 ЛД)1.КИСГэ 6 ВЫПОЛИЕИа В ВИ;С КОРПУС 1013 ЛСТЯ.л 1 с наифа.,и 43 и цсптром масс, распдлйс 1- ,-, 3 ым на осп этих цапф, 11 а правой уллшеИойцдифс 5 крслсп ведомый блок 44 мсхап зма ннйрйтд кисти, связанный с вслгщи блоком 4 рдсдм -5. В кисти 6, в соотвсствующих с:5;х установлены ирВол 14 пдгооота ипст.20 р)1(.1 ГГс 1 И Ир Ияд;СМСИИОГО ИИСТр 1 ЕИ 2 Свйзхожн)сгьо поворота В полшиппикдх 46 й ГИОС 31 тсл вид О(.:и 1 -- Ъ 1, иср "сс 210 Исй ссьи,)мэм гл(;м, Пй 1-);ы 7 и 14ГГс 135,1 С 1 Ы 5 КИГ Г 3 1 3Гй ИХ 1 СГРЫ МЯСС ) э вд(длджеы на йси 71 - 71 пд рдзпыс, стороы ОГ точки се иересечеии с осью ) - У на ряссгояпиих дт оси ) - 1, обратно пропорцийиальпых величинам масс этх приводов. Тдкйс распйлд ксиве ириволов 7 и 14 может быть 50 йспгу)й путем балансировки кисти в сборе( приолями относительно цд(иф 41. Такая комидйв(3 кис Гсвсгй уз 12 Ойсс;1 ечивяет рдсполйжспи(. 13 Оси- ) Центра масс системы,лс,йвд Гельыо отсутствие статического дв мдмсгд от исса кдпстркции г шарпире кача 3,я ки,.:. Прпвйл 7 смсшого инструмента (иябжси Выхй;иым э 1 смси) ГО 1, Ойсспсчива кщим его стыковку с уиифицировашым омеп ым 3 иструмс ггох. 1.1 а фш. 2 в качестве Глр Ме)с 1 по 3.521 ИИ"ГРУМСИГ П 1 ИЯ ПЛОСКО.ПЯЗДЛГ С;1 ЬИ Й ЗДХ 5 с Г.В 3 Окдзаиий 1 ид фиг. , 2 исходном положе.нии 3 Оийли 1 сльдго органа статические мо.мсигы ог всся тоистру(ии г, шарнирах кача. эз 3 Ия иле 3 (йсь 11 11) и прсЛплечья (ось 11 в111) 03 Ст Гс 1 ВЫ 0, ПОСКОЛэу ЦСИТрЫ МЯСС ПЛСЧ 2 3 и ире;илсть 51 4 рдсположеиь; пол15 ет(у 0 пи 33 шарнирами, В шарнире кача.и 51 кис Ги (й( - т ) статчеСи Й мсмет От 50 сгд кйс(рукии отсггсп)ует ир 1 либом поОжсиич кисти 6,.53 жсии 1 элем си оисидли Гсльпого сргана ро:схйлИри пола с на содп)етсгвующие 13)ВЛ 1 т 1 р сВ(10 Нпэ СИГИЯ,СВ. П)И ОтсэТБв) (1 п ) Ир;535353 ОИСГО С 13 Ид 13:рпсаОЛ рабОГЯЕт1(с 1 ЖС;"Гкпп КОИСТтйткцпо 1311 И ЭЛСМС 31 Т, ГО Скйг 11 СЯй 3(с О)МОЗОЫ, 10 ГОРЫЙ ВКГЮЧД- сгс Гол 3 й при:юлаче управляющего сигнала.Подача управляющего сигнала па иривйл9 при)йл 1 к повсйо) ОтОси гсльид оси 1 - 1 нолвижидй шоры, скреплеииои . ыхдлиы. валом цр 1150;а 9 и силящей иа исгтдлвиж )Й оноре 1.При наличии уиравлясщего сигиля;13 ирн воде О Врацдется шестерня 18 с ;рВЗп 55)х2 1, сГО и ВО (и 1 к но ВО)0 Ге к(с): Мса и р с О.,3, поскольку иосгсгннЙ с 5 зан с нсеОЙ 8 сг;оиы зубчатым венцом 19, Скрсплшиос с корпусом првотя 11 н;1 счо Отк;1 Оияе 1 с 51 От 1 сртикя,:ы 100 1 оложсня, что срсОдт к 1 ОяВГ(- ни 0 стяисеко 0 момента 13 Гняриирс кя 1 яия плеча (ось 11 - 11). Отклонение кривошиня 23 от ооцсй с осью 20 вертикали дызьваст иоО- рот кмлнсы 21, носкольк( кривошн 23 Вз 1 имО- лействует с пазом кулиев. ВозннкаОц 3 й нрн этом от лсформацпи иружшы 24 момент опосительно оси вращения шестерни 18 равен но величине моменту от Веса конструкции относительно оси 11 - 11, но направлен в нротнвопого)ким 0 стороим. Таим Образо компенсируется статический момент, возинкаюинсн шарнире качания плеча (ось 11 - 11) при отклонении плеча 3 от вертикального погожени). Статический момент. Возикаюций В шарнире качания прслсплсчья (ось 111 - 111) ри рабогс привода 10 перслаетс 5 в шарнир качания пл(- ча (ось 11 - 11) через блок 38, трос 39 и блок 29. Если унравляюний сигнал ня приводе 11 качания прелплсчья отсутствует, то блок 29 иоворачигястся вместе с илсчсм 3, и ьзаимнос расположение плеча 3 и прсдилссн 5:с мсн 5 стс). Поворот звена 4 прпволнт к отклонеишо кривошипа 28 от Общей с оью 30 всртнкяли, ПОВОроту ку 1 ис 11 3 и Возннкн 01- нню уравновсшнваонего момента от лсформяции Гру)ииы 35 тот мймснт ряви ИО 1 сгичис статисскоъ) ъомситы От Вссг коистрмкиии, сйствуОнему в шарнире кячашся нрсллсчья (ось 111 - 111), ио противоположен ему по ианравлснно. При палинн м:ряЛионего снгиага только в грнволс 1 уравювсшнгяющнй мс);анизм рабогяст а алогично. При олногремсиио 1 рабогс нривоцов 10 и 1 мс)(янизмы 23, 2, 24, 25 компенсируют статический момент от всея конструкции в шарнире качания плеча (ось 1 - 1), а мсгаизмы 28, 3, 33, - с (Иссеки ы 01 сит От Вс)."я коис Груки,5 и наОнни . 1 ця) Вс к;1 ч 33 ни 51 ирслилсч ья (ось 111 11).Таки00 р.0.)1, в нрс.л(чс)ой коне грык 5 Нни И(ногВ ГсгЬИОГО 0)ЯИ 1 СЧ 1 ГИСССКИС Ъ 0)ГИТ 1 ОТ ВССЯ ЯЧЯОН:)С Э,.МС:ГОВ КОИСТКЦИ И ( РЯИОСЦС ИЬ, Ч ГО ( ) ИС, ). ТВ(, Н НО МВС 1 Ивя) Г)узоио:з с)иоь и ) Гучн 1 асг лниямичсскн( .(ряксрн,тики маннл)Ор 3: 1.С рав н 01 сцси и 1) и с)стя Отс) тО;1 ько стя 1 ичсскне.(10)сить 0 сс) ссноО инстру)с 1 Г и .ОГсапой ня рузки.П р ,)) с) ) О б р с. ) ( ),1),1:)1 О) и 1 .(11,1 (.Ы) Я1,с царир сс:иисии 1 дми исиолвижЙ и ио;- 1) И фК Н ( Й 0 И 0 )С)М. и,С)1 О) , 1, ) С.,("Ь М, К И ( Т Ь 10.с(енн,м нц грумсггом Г ряснол( кснныын не ИО" рс,ствси:( Иа ни.( ириОц(1) ИОворОГОВЭти: ззсьс, г)т,нсг/Онис( тем, 1 то, с цслпо ИОВ 1 ПИНИ 5 ГРМЗОИО,ЬСИОС 1 И Ыг ЧШСИИЯ ,иня)нссгкн)( .(и( сер 3.к, иЗри ( )ь 1010 рота илс(. р:лсч с: я)жсн: р )книц-кулиевы)"урИОсн;3 он Ыи м;Вниз,( 3 М 1, ),1 ИГ(.1 13.( 1 :1.) 11) (С (.;С н ко) н(;Ги р Гс)иимс 1 чти 0(кис )( н ы От 1 ССЯ КО 1 СТРМКЦИИ, Я КИСТЬССТС С ТТ 1 И 011 СН: ы )и 1 а с )и 0 м 31 сменно 0 . и ,.( Ия 15)1 ОГ.С. С 3 Т 3 СОК ЫР 10)С 101:с 0111- (С)гЬИО С)(С(Й ОСИ Н(Н 0)ОТ 1.11)".и 01 н 11(Г ь И)Й Ор с ии и 31 ),Опо1, г)г.(сс(оп(сч тем, что нрнволы ююротй И 1(."н нрс.игси ья (няб)ксн 1 к сОня м и и к н нс 3 я Гиссеки св); и ы с ко;),1( О) 1 р 1 В 0:31 И О В) Г) с) ) и И Р С Л Н 1 С Ч Ь 51 И С Я )И )Н ) )., Н Г С с- (. А, 31 К )ОнсН Ь В.)(1 1 ) 0 Сй() ( 1 Я (1СООГСГС (101 ЦИ К 1 ЛИ). ТРЯНОснн;ОнИХ М;311:3.ОВО;)0 Я 1(Ч(1(Лес)5 :1 О СВЯЗЯНЬ С КЫГИСЯМИ с: 0)ОИИ)10 ЫссК:И 1- 1 О и 1 .) и р ы ) к и:.476871 17 оставитель М. Пущие Техред Н. Казачкова Корректор А. Дзесов дакто,р Н. Аристова Заказ 581 ПодиисиоР л. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торгов Изд.1632 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений т 113035, Москва, 5 К, Рауш