Несущая конструкция антропоморфного шагающего механизма

" сбаэнЮ: " :ЯЯ Гб 1 Бюазтрна фс,о О П И С А Н И Е 111 54252ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 20.06.75 (21) 2145843/13с присоединением заявки Ме(23) Приоритет М. 1 61 Г Государственныи комит овета Министров ССС по аелам изобретений 53) УДК 615.477;616-089,23 (088.8,01,77. Бюллетень Мения описания 07.02.77 публ икова и открыти та опублик(54) НЕСУЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ АНТРОПОМОРФНОГО ШАГАЮЩЕГО МЕХАНИЗМАобласт Изобретение относится к и медицинской техники, а именно, к антропоморфным шагающим механизмам.Известна несущая конструкция антропоморфного шагающего механизма, содержащая 5 корпус, соединенный со звеньями механизма и опорой с помощью шарнирнов отведения, ротации и сгибания, управляемых сервоприводами 11.Однако известное устройство не обеспечи вает большого диапазона естественных движений человека, малых энергозатрат, а также возможности самоторможения ротационных движений и малых габаритов конструкции. 15Цель изобретения - расширение диапазона естественных движений человека, уменьшение энергозатрат, возможность самоторможения ротационных движений и уменьшения габаритов конструкции. 20Указанная цель достигается тем, что корпус через шарнир отведения соединен с погоном шарнира ротации, который, в свою очередь, соединен через шарнир сгибания с опорой, причем шарнир ротации выполнен в виде 25 двойного сегментного погона из трех звеньев, последовательно соединенных между собой элементами качения, между звеньями погона шарнира ротации установлен ролик, ось которого связана со средним звеном, а наруж- ЗО ная поверхность ролика взаимодеиствует с двумя другими звеньями, погона, а сервопривод шарнира ротации выполнен в виде гидро- цилиндра, взаимодействующего через двухзвенник с звеньями погона.На фиг. 1 и 2 изображена несущая конструкция антропоморфного шагающего механизма, виды сбоку и спереди; на фиг. 3 - то же, вид сверху на уровне оси шарнира сгибания; на фиг. 4 - сечение А - А на фиг. 3.Устройство содержит корпус 1, соединенный через шарнир 2 отведения с погоном шарнира 3 ротации, выполненного в виде двойного сегментного погона из трех звеньев 4, 5 и 6, последовательно соединенных между собой элементами 7 качания, а шарнир 3 ротации соединен через шарнир 8 сгибания с опорой 9. Между звеньями 4, 5 и 6 погона шарнира 3 ротации установлен ролик 10, ось которого связана со звеном 5, а наружная поверхность взаимодействует со звеньями 4 и 6, причем привод шарнира 3 ротации выполнен в виде гидроцилиндра 11, взаимодействующего через двухзвенник 12 с звеньями 4, 5 и 6 погона.Устройство работает следующим образом.При работе механизма движения тела оператора воспринимаются датчиками системы управления, укрепленными на теле оператора (на чертеже не показаны). Оси датчиков, также как и оси шарниров несущей конструкции, 542521находятся в зонах расположения соответствующих условных осей суставов человека, Сигналы датчиков приводят в действие сервоприводы соответствующих шарниров АШМ.Таким образом, относительное положение звеньев механизма и скорость их перемещения соответствует положению и скорости перемещения частей тела оператора в каждый момент времени. При ротации, траектория движения шарнира 8 сгибания и опоры 9 в целом формируется сегментным погоном, который воспринимает при этом нагрузки от опоры, действующие в горизонтальной плоскости. Перемещение нижнего звена 4 погона относительно верхнего звена 6 производится посредством гидроцилиндра 11, усилие от которого передается через звенья и двухзвенник 12 на верхнее и нижнее звенья погона, при этом двухзвенник воспринимает нагрузки от опоры, действующие в вертикальной плоскости, и крутящие моменты. Положение промежуточного звена 5 согласуется в каждый момент времени с положением нижнего звена 4 относительно верхнего звена 6 благодаря связи всех звеньев через ролик 10. Одно из крайних положений нижнего звена и корпуса шарнира 8 показано на фиг. 3 пунктиром. Компоновка насосных станций 13 продиктована условием получения наименьших габаритов и необходимостью центровки, т. е, вывода центра масс несущей конструкции в зону расположения центра масс оператора для наилучшего взаимодействия оператора с устройством и обеспечения большей устойчивости системы механизм-оператор.Предлагаемая конструкция позволяет при малых габаритах и необходимых прочностных характеристиках обеспечить свободныйвход и выход оператора из устройства и накладывает меньше ограничений при воспроизведении естественных движений человека,5Формула изобретения1. Несущая конструкция антропоморфногошагающего механизма, содержащая корпус,опоры, шарниры отведения, ротации и сги 10 бания с сервоприводами, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью расширения диапазона естественных движений человека и уменьшенияэнергозатрат, корпус через шарнир отведениясоединен с погоном шарнира ротации, кото 15 рый в свою очередь соединен через шарнирсгибания с опорой, причем шарнир ротациивыполнен в виде двойного сегментного погонаиз трех звеньев, последовательно соединенныхмежду собой элементами качения.2 д 2. Конструкция по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью обеспечения возможностисамоторможения ротационных движений между звеньями погона шарнира ротации установлен ролик, ось которого связана со средним звеном, а наружная поверхность роликавзаимодействует с двумя другими звеньямипогона.3. Конструкция по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения габаритов конструкции, сервопривод шарнира ротации выполнен в виде гидроцилиндра, взаимодействующего через двухзвенник со звеньямипогона,Источники информации, принятые во вниЗ 5 мание при экспертизе:1. Патент США М 3449769 кл. 3-1,2 от5,10.69.542521 фи Составитель В. Остапчу едактор Э. Шибаева ред Л. ректор Т, Добровольская кова 1 одписиое 45 Типография, ир. Сапунова Заказ 26/О Изд.130 Тираж 654 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. /