Манипулятор

ф 4ВСЕОБЮЗИК т ЯЛТАеь "МЮНЮ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик як на АИЗОВРЕТИНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 04.10,76 (2 т) 2409004/25-08 М. К Яе Я 2;.,) ."/00 с присоединением з сударственный комитет СССР по делам изебретений и открытий23) ПриоритетОпубликовано 25,0 З.79,Бюлле Дата опубликования описания 3) УЙК 62.229 .72 1088,с).03,7 2) Автор изобретени М. М. Логу 1, Заявитель 4 МАНИПУЛЯТОР анипулятора являет- в работе и недолго- в конструкции гибИзобретение относится к станкостроении и может быть использовано при работе с вредными для здоровья человека веществами ц во вредных средах, например, в орячих камерах и боксах.Известен манипулятор, содержащий управляющий и исполнительный органы, образованные из плоских шарнирных механизмов с кистевыми узлами дифференциального типа на их концах, и соединительное звено с опорой.Недостатком этого мся низкая надежностьвечность из-за наличияких элементов.С целью повышения надежности и долговечности, в предложенном манипуляторе гцарцирцые механизмы управляющего и исполнительного органов кинематически связаны между собой посредствдм зубчатых пар, размещенных в соединительном звене, а кистевые узлы снабжены индивидуальными приводами, например, гидроцриводами, соединеццымц трубоцроводдмц.На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вцд; ца фиг. 2 - кцнематичсская схема манипулятора без кистевых узлов); ца фцг. 3кинематическая схема кисевого узла управляющего оргацд; на фц 4 кинемдтцческая схема киссвого узла исполнител ь ного органа," на фи г, 5 -- с хе .тд соединения трубопроводами гидроприводд кистевого узла управляющего органа с соответствующим гидроприводом кцстевого узла исполнительного органа кроме гидропрцподов, расположенных в сателлитных шееер нях):Манипулятор состоит из управляюпего 1 и исполнительного 2 органов с кисевыми узлами 3 и 4 на конце и соединительного звена 5, расположенного в опоре 6, заделанной в стене перегородке). Кистевые узлы 3 и 4 снабжены индивидуальными приводами, например гидроприводами.Управлякпццй орган 1 образован из плоского шарнирного механизма, смонтированного из рех шарнирных параллелограммов: первого, состоящего цз звеньевц й, шдрццрцо-спяздцць х с ксццом соединительшго зи цд 5, и четырсхшарнирного звена 9; ворого, состоящего из звеньев 10 и 11, црцсоединсцных к звену 9, и звена 2, к которому шарярно присоединен кистевой узел 3; третьего, состоящего из звена 13, связдццого с соединительным звеном 5, звена 14 и звена 15, жестко связанного со звеном 10 и имекшего с ним общий шарнир на звене 9. 653103Аналогично соединены между собой трубопроводами гидроцилиндры гидроприводов28 кистевых узлов 3 и 4.Исполнительный орган 2 выполнен ана-" логично управляющему, но связан он со вторым концом соединительного звена 5, а к вцЕшнему звену второго параллелограмма шарнирно присоединен кистевой узел 4.Кистевой узел 3 выполцец в виде конического дифференциала, состоящего из солнечных шестерен 16, сидящих на оси дифференциала 17, и сателлитной шестерни 18, осью для которой является корпус гидро- привода 19.К корпусу 20 кистевого узла 3 прикреплены два гидропривода 21, каждый из которых состоит из гидроцилиндра и поршня со штоком 22, внешний конец которого снабжен зубьями.Этими зубьями штоки 22 соединяютсяс шестернями 23, скрепленными с солнечнымии шестерн я м и 16.Гидропривод 19 также состоит из гидроцилиндра со штоком 24, внешний конец которого контактирует с двумя коленчатыми рычагами 25, шарнирно связанными с выступами втулки сателлитной шестерни 18.Внешние концы коленчатых рычагов 25предназначены под пальцы руки оператора, а рукоять 26, жестко присоединенная к втулке сателлитной шестерни 18, - под его ладонь. Ось рукоятки 26 расположена перпендикулярно к плоскости действия рычагов 25.К корпусу 20 кистевого узла 3 прикреп.лена также шестерня 27, которая свободно вращается относительно хвостовика звена 12 К этому звену прикреплен гидропривод 28, состоящий из гидроцилиндра и поршня со штоком 29, внешний конец которого снабжен зубьями, находягцимися в зацеплении с шестерней 27,Кистевой узел 4 выполнен в основноманалогично кистевому узлу 3. Отличие за ключается в том, что на штоке 30 гидропривода 31, размещенного в сателлитной шестерне 32, посажена пружина 33 для возврата штока с поршнем в исходное (втянутое) положение. Шток 30 при выдвижении из цилиндра своим внешним концом воздействует ца инструмент или другой рабочий орган, который насаживается на втулку сателлитцой шестерни 32.Связь каждого гидроцилиндра гидропривода 21 кистевого узла 3 с соответствую. " "шими гидроциляцдрами кистевого узла 4осуществляется двумя соединительными трубопроводами 34 и 35, которые снабжены компенсаторами 36 давления для поддержания постоянного давления рабочей жидкости в гидросистеме. Гидроцилиндры гидроприводов 19 и 31кистевых узлов 3 и 4 соединены между собой одним трубопроводом, к которому также подключен компенсатор давления.Соединительное звено 5 имеет внутри два 10 вала 37 и 38, которые через коническиезубчатые пары 39, 40 и 41, 42 кицематически связывают звенья 8 и 13 управляющего механизма 1 с соответствующими звеньями исполнительного механизма 2.Валы 3 и 38 в подшипниках 43, 44, 45,46 и соединительное звено 5 в подшипниках 47 и 48 снабжены уплотнениями (манжетами) для герметизации.Соединительные трубопроводы ппросистем расположены в контурах управляющего 1 и исполнительного 2 органов и в соединительном звене 5 по отношению к нему также герметизированы уплотнениями в двух местах по длине звена 5.25Массы управляющего 1 и исполнительного 2 органов с кистевыми узлами 3 и 4 уравновешены грузом 49, расположенным на удлиненной части звена 14 управляющего органа 1.36Манипулятор имеет семь степеней свободы (движений): две - за счет плоских шарнирных механизмов управляющего 1 и исполнительного 2 органов; одну - за счет качания всего манипулятора в опоре 6; одну - за счет вращения кистевых узлов 3 и 4 относительно осей шестерен 2; две - за счет качания относительно осей дифференциалов 17 и вращения относительно осей сателлитцых шестерен 8 и 32 кистевых уз лов 3 и 4; одну - за счет перемещения штоков 24 и 30 гидроцилиндров 19 и 31, приводимых в движение в одном направлении рычагами 25, в другом - пружиной 33.45 Манипулятор работает следующим образом.Ладонь оператора прикладывается к рукоятке 26, а пальцы - к рычагам 25 кистевого узла 3.50При перемещении кистевого узла 3 в трехвзаимно перпендикулярных направлениях в соответствующих направлениях будет перемегцаться и кистевой узел 4.55При вращении кистевого узла 3 относительно оси шестерни 27 в том же направлении будет вращаться кистевой узел 4 относительно оси аналогичной шестерни.При качании сателлитной шестерни 18 относительно оси дефференциала 17 кистевого узла 3 в том же направлении будет качаться сателлитная шестерня 32 кистевого узла 4. % При вращении сателлитной шестерни 18 кистевого узла 3 относительно собственной оси в том же направлении будет вращаться сателлитная шестерня 32 кистевого узла 4,При нажатии на рычаги 25 шток 301 О кистевого узла 4 будет выходить наружу, приводя тем самым в движение инструмент, а в исходное положение рычаги 25 приводятся пружиной 33 кистевого узла 4 после прекращения нажима. 15 Формула изобретения Манипулятор, содержащий управляющий и исполнительный органы, образованные из плоских шарнирных механизмов с кистевыми узлами дифференциального типа на их концах, и соединительное звено с опорой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, шарнирные механизмы управляющего и исполнительного органов кинематически связаны между собой посредством зубчатых пар, размещенных в соединительном звене, а кистевые узлы снабжены индивидуальными приводами, например, гидроприводами, соединенными трубопроводами.