Задающий механизм манипулятора

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(61) Дополнительное к (22) Заявлено 20.10.72 свид-ву 3882 Кл.257 13/О рисоединением заявкиГосударственный комитеСовета Министров СССРпо делам изобретений 3) Приоритет нь 7 Опубликовано 25.02.77 Бюлл(45) Дата опубликования описания 15.04.77 72) Авторы изобретений, Д. Абезгауз, О. А. Вайнсон, И,Д, Кочетов, Ю. В, И. Павлов, Д. М, Рейфман и Ю, С. Сурин айда Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам) Заявите УЛЯТОРА ХАНИЗМ ЮШ(5 ную конструкцию. Из низмы нельзя примен исполнительный меха ные задающие мехав манипуляторах,оит м которого ененнь размещения предплечья оператНа фиг, 1 дана схема задаюнизма; на фиг. 2 - схема пер а, его меха ючателя; Изобретение относится к машиностроению, в частности к задающим механизмам манипуляторов, применяемых для монтажно-сборочных, подъемно-транспортных и других работ.Известны задающие механизмы манипуляторов, состоящие из рукоятки управления, кинематически связанной с системой управления посредством последовательно соединенных карданных подвесок.При использовании известного задающего 10 механизма манипулятора сложно управлять перемещением элементов исполнительного механизма манипулятора по необходимой сложной траектории; не обеспечивается подача необходимых команд для управления исполни тельным механизмом манипулятора, элементы которого сочленены универсальными шарнирами и для их управления требуется перемещение элементов задающего механизма в разных плоскостях; отсутствует простота и удоб-О ство подачи команд, потому что рука оператора все время находится в напряженном состоянии и необходим постоянный контроль положения всех элементов задающего механизма; кроме того этот механизм имеет слож из элементов (звеньев), сочл х универсальными шарнирами,Предлагаемый механизм отличается от известного тем, что с целью облегчения процесса управления и упрощения конструкции система управления выполнена из трех идентичных переключателей, каждый из которых жестко установлен на наружном звене соответствующей карданной подвески, а его рабочее звено жестко соединено с внутренним звеном этой же подвески, причем рукоятка размещена на стержне, соединяющем рабочее звено задающего устройства и внутреннее звено первой карданной подвески, на наружном звене которой размещено дополнительное задающее устройство, например, в виде подпружиненного кулачка и микропереключателей, внутреннее звено второй карданной одвески выполнено в виде ложемента длными на звене 13. Команды на зажим и разжим захвата подаются от двух толчковыхкнопок 27 и 28, размещенных в верхней части рукоятки 1 (под большим пальцем оператора). Для повышения надежности работы манипулятора, а также для переключения скорости перемещения элементов манипулятора и величины усилия схвата на рукоятке1 управления предусмотрены кнопки 29 блокировки системы управления.Несимметричная относительно оси 15масса уравновешена пружиной 30, а несимметричная относительно оси 31 .масса уравновешивается пружиной 32.Конструкция задающего механизма допускает возможность применения позиционного управления манипулятором, для этоговместо переключателей 2, 3,4 устанавливаютдатчики соответствующих следящих устройств.В исходном положении каждое рабочеезвено 7 переключателей 2, 3 и 4 под действием замкнутой пружины 22 находитсяв нейтральном - нулевом положении, управляющие цепи разомкнуты, Под действиемподпружиненного ролика 25 кулачок 24 находится в среднем (исходном) положении имикропереключатели 26 разомкнуты.Для работы задающего механизма оператор должен разместить локоть в ложементе14 и захватить рукоятку 1 кистью руки,При этом шарнир запястного сустава оператора размещается на пересечении осей 8 и9, и плечо занимает положение, близкое квертикальному. Большой палец руки оператора лежит на кнопках 27 и 28, а остальные - на кнопках 29.Для включения задающего механизмаоператор нажимает одну из кнопок 29 итем самым подает напряжение на микропереключатели.В зависимости от заданных манипуляцийэлементов исполнительного механизма манипулятора оператор подает определенныекоманды. При отклонении, например, рукояткой 1 рабочего звена 7 вверх вдоль оси33 переключателя 2 два смежных толкателя 21 повернутся и замкнут два микропереключателя 23. Будет передана команда "поворот вверх" элементам кисти исполнительного механизма,Соответствующие команды: Вверх","Направо", "Налево" оператор подает приотклонении звена 7 вдоль оси 33 и 34.оПри перемещении звена 7 под углом 45 косям 33 и 34 можно получить еще четырекоманды.Величина перемещения элементов исполнительного механизма манипулятора будет на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1;нафиг,4- разрез Б-Б на фиг. 1.Задающий механизм манипулятора состоит из рукоятки 1 управления, трех последовательно соединенных карданных подвесок ф и системы, например, астатического управления, выполненной из трех идентичных переключателей 2, 3, 4.Рукоятка 1 размещена на стержне 5,соединяющем внутреннее звено 6 первой карданной подвески с рабочим звеном 7 задающего устройства, Расстояние отрукоятки 1 до плоскости пересечения осей 8 и 9 первой карданной подвески выбирается таким образом, что 5 бы шарнир запястного сустава операторапри захвате рукоятки 1 лежал на пересечении осей 8 и 9.Первая карданная подвеска своим средним звеном 10, выполненным, как и внутреннее звено 6 .открытой формы в виде скобы, установлена на наружном звене 11 (корпусе) с возможностью поворота относительно оси 12. Внутреннее звено 13 второй карданной под-. вески выполнено в виде ложемента 14 для размещения локтя оператора на пересечении осей 15 и 16, которые в нейтральном положении соответственно параллельны осям 8 и 9 первой карданной подвески, Среднее звено 17 выполнено также открытым в виде скобы Зр и. шарнирно установлено на наружном звене 18, которое одновременно является внутренним звеном третьей карданной подвески и соединено со средним звеном 19,Переключатели 2, 3 и 4, предназначенные 3 б для управления элементами исполнительного механизма манипулятора, например механической руки, жестко установлены на наружных звеньях 11, 18 и 20, соответствующихкарданных подвесок, 40Переключатель 2 передает команды элементам кисти манипулятора, переключатель 3 - элементам предплечья, переключатель 4 - элементам плеча.Рабочее звено 7 каждого переключателя 46 жестко соединено с внутренним звеном соответствующей подвески и взаимодействует с толкателями 21, подпружиненными замкнутой пружиной 22, которые в свою очередь взаимодействуют с микропереключателями 60 23, посылающими команду исполнительномумеханизму манипулятора.Команда для захватного органа манипулятора ("поворот захватаф) передается за счет поворота кисти оператора дополнительным % задающим устройством, установленным на наружном звене 11 первой карданной подвески и выполненным в виде кулачка 24, подпружиненного роликом 25 и взаимодействующего с микропереключателями 26, размещен 847337зависеть от скорости их перемещения и от продолжительности включения микропереключателей задающего механизма. Естественно, что для такого управления необходимо размещение оператора в зоне видимости ис полнительного механизма манипулятора.Прекращение команды производится снятием мышечного усилия с рабочего звена 7, которое под действием пружины 22 автоматически возвращается в нулевое поло жение, микропереключатели отключаются, а управляемый элемент исполнительного механизма манипулятора остается"зависаетф) в заданном положении. При необходимости изменения напраьпения перемеще- б ния элемента исполнительного механизма манипулятора рабочее звено 7 одного из переключателей необязательно возвращать в исходное положение, достаточно повернуть звено 7 по радиусной кривой и замкнуть ф толкателем 21 необходимый микропереключатель 23. При этом или снимается одна команда, или добаьпяется следующая, а элемент исполнительного механизма манипулятора получает возможность плавно изменить фь направление перемещения. При необходимости резко изменить направление движения исполнительного элемента механизма манипулятора на противоположное достаточно перекинуть рабочее звено 7 в противоположное положение, Если требуется зафиксировать положение отдельных элементов исполнительного механизма и продолжать работать другими, то вводится в действие соответствующая блокировка кнопками 29.Конструкция задающего механизма .обеспечивает простое, удобное и надежное управление всеми элементами исполнительного механизма манипулятора в любых напраьпениях, необходимых для осуществления операций и задавать тридцать две команды,Формула изобретенияЗадающий механизм манипулятора, управляемый от рукоятки, кинематически связанной с системой, например, астатического управления посредством последовательно соединенных карданных подвесок, о т л и - ч а ю ш и й с я тем, что, с целью облегчения процесса управления исполнительным механизмом и упрощения конструкции, система управления выполнена из трех идентичных переключателей, каждый из которых жестко установлен на наружном звене соответствующей карданной подвески и его рабочее звено жестко соединено с внутренним звеном этой же подвески, причем рукоятка размещена на стержне, соединяющем рабочее звено переключателя и внутреннее звено первой карданной подвески, а на наружном звене первой карданной подвески размещено дополнительное задающее устройство, например, в виде подпружиненного кулачка и микропереключателей, а внутреннее звено второй карданной подвески выполнено в виде ложемента для размещения предплечья оператора, 547337547337 Составитель В. Илларионова ибобес Техред М. Ликович Корректор Ж, Кеслеедактор филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,аз 1055/80 Тираж 1114 ЦНИИПИ Государственного комитет по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Раушска