Манипулятор

Союз Соеетсник Соцнапнстнчсснкх РесПУбПН:,(щ 77283" АВТОРЧИК 1) Допопнитемн 2) Заявлено 2304,79, (2 1/ОО с и)исоедкнснкеы каки дари есииь комизмСССРгслаи кэобрлснийи открытий ПриоритстОпубликован 2 ЗД.000 оплетена М 3 5",ф ,-,ь. 62 22972(0 ВВ.В) опубликованииописан; 72, Аторн изобретен(54 ) илнкпулят тно быт чиваот область прощение конувеличениеомагНтнговоно: гд Изобретение о сится к робототехцике и может ьиспользсванодля автоматизации основных и вспомогательных операций в проььвшецнос"ти, а также в роботам специальногоназначения,Известен манипулятор, содержащиймеханическую руку,. с шарнирно сое"динснными звеньями, кннематическисвязанными посредством коническихпередач, и силовой блок 11 .В указанном манипуляторе каждоозвено механической руки имеет инднвдуальцую кинематическую связьс соответствующим двигателем, которая проходит через все предыду"щне звенья и шарниры руки. Это ус"ложняет конструкцию,и ограничиваетувеличение числа степеней подвижности манипулятора, силовой блок,содержащий диФФаренциальные маманзяб для компенсации взаимного влияния вшуран и кс 1 мтмин дигнателей равное числу степеней подвижности механической руки также име- ,ет сложную конструкцию,угы поворота между звеньям механической руки из-эа кинематичсс- .ких связей на могут иметь величину более 50", что ограниманипулирования.Цель изобретения - уструкции манипулятора иОбласт манипулров ния.Указанная цель достигается та" что манипулятор снабжен, по числу шарниров, дцФФеренциаяам, дополнительными коническими передачаь"., и электромагнитцыи муФтами, причем сателлиты диФФерецциала каждо го предыдущего звана механической руки кинематически связаны с солнечным колесом диФФеренциала посл дующего звена, водило каждого днФ ференциала кицематичсскц связано с соответствуавдей ай дополнительной конической псредачей этого шар ,нира, а электромагнитные муФты установлены на осях соосцых конических колес дополнительной конической передачи каждого шарнира н ТцМ, ф+-,а снлдяой с,ярк едл-.жьт нореверсивный электродвигатель, причем его,вал соединен с солнечным колесом первого диФФараццала, а такн:е тем, что корпусмуФты выполнен в вида цазан:нма,а Фцг. 1 изображена кинематнческая схема манипулятораНа риг.2показан один цз шарниров руки с уст"ройством элактромагнитцюс цоцговыхаажцмов, разрез.С Основанам 1 мац 121 ул 1 тГъОЛ под "фНцжнс СОСДИЦаа Мака(цчаСКВЛ РУЕаусастол 2 ал и э шар 1 ир 1 О соадц е 1 дхзвеньев 2-8 и охвата 9, Звенья 3,4, 5 н 7 могут радцаль э Враатьсянсруг Ссай соотватству 121 И шариирОе 2а званья 26 8 - вокруг собСТНЕНЦЫХ ОСОЙ еСателлиты 10 дцФФерен,нала калдого 11 ал 1 щущаго звана входят в заца-.кс 2 асо 11, коворса дплзвацьав 3, 4, 5 и 7 через зубчатыеколеса 12-14 кинематц ески связанос солцачнМ колесом 15 днФФаранццаласледующего звана, Дл звеньев 2, 6ц 8 колесо 11 жестко снлзацо с ва 1 омсолцачцого колеса слау 1 аэго дфФарацциала.Водило 16 н диФФеранциалах радиального вращения эвацьав приводит вднцжениа два соосцых конических колеса 17, которые могут быть,эаФиксированы жестко ссадицецнымц с последующим э В.Нсм цанГОВыми 3)ектрОмагитными .эажимамц 18. И диФФеренциалахосевого движения звеньев колесо 19и ВОдилО 16 вхсцят В зацепленаколесом 20 и могут нращатьсн в противоположные стороны, а также Фиксироваться относительно посладующсгозвена путем ФИ 2(с:ццц цанговымн зажимами 18.шестерац 21,Червячный вап охвата 9 пр 1 нодцтсво вращение одним из соосных конических колес 22, которые Фиксируют"сл относительно вала также цанговыми зажимами 18.Силовой блок манипулятора состоит цэ расположенного в основании 1электродвигателя 23, вал которогочерез радутор и электромагнитнуюмуФту 24 соединен с солнечцым колосом 15 первого диФФеренциала,Элактромагиитн 1 й цацговый зажим18 состоит из корпуса 25 и крышки26. Стержень 27 под действием пружины 28 может разжимать цангоныа лепестки 29. Под действием катушки 30электромагнита стержень 27 совершает обратный ход.Манипулятор работаа 1 следующимобразом,Для реализации какой-либо однойствпани подвижности манипуляторавращение от нала электродвигателя23 передается через солцачцыа коласа 15, сателлиты 10 и колеса 11 всехп 1 алуидуц(х диФФаренциалон на водило16 д 1 ФФеренцала двиу 11 егосн зваца.,нижайшие этого з 1 аца в Т ип дру"гую стозону сонер 1 аатся вместе с одним цэ противоположна вра 2 а 1 ихс 1соос 11 х кон 1 скнх колос1 Р 2 ко11 п ат 1 тс 1 жстО ацзьц 11 м ЧФ.р,)55 О с 1 ОЙ э ажать 1 Й цан ГОвый э жим 1 д с араме 11 амым энацом. Прц этом протнвополсжцса соосцоа кс 1(ичаскоа кол 1 со 17 свсбОд 1 О вра 2 ватан ца с 1 О 2 л цанговом зажме 18, зл.ктрол 11 гН(т (О срс о вк/1)ч 1 с максцмапь 1(сй сцф" лой, что обаапачцваот нтлгнваниа стержня 27 ц сжатца цанго 11.1 х лепестков 29, Дпя остацовкц ди(жущегсся звена в 1 ужном положении электро" магнит Отключают, старжац 2,27 под действием пружИ 228 разжимает цангоные лепестки 29 и происходит Фиксация свободно враща 12 Лагсся соосного конического коласа 17, вместо с которым сонаршаатсн торможение ц остановка звана.Осавоа вращение энацьан 2, 6 и 8 в ";у илц другую сторону процсхо" дит вместо цпи с водилам 16 илц сколесом 19, прц этом одцс цз них Остаатся жестко св 1,лан 11 м через сВою шестерню 21 ц зажатый цацговый зажим 18 с днижущмсл энацом, освобождение цацговым зажимом, шестерни 21 второго соответственно цлц колеса 19 илц нодцпа 16) псзноляст ему свободно вращаться относитеЛЬ" но этого энена, Торможение и оста-. новка эвеца соваршаатсл также путам Фиксацн 1 истерни 21 соответственно коласа 19 цлц надина 16. Прц любых персмащеццих звеньев цаправлацца вращении пала эпактродвигателл 23 и манатс 1сПредлагаемая схема манипулятора поэнопиат такжс раалцзонть паре" ма 22 сц(е махаццческой руки одцонроманно по нескольким станалм под" вижности, Для этого необходимо таКим Образом управлять тсрмоэнымц моментами н цацгоных зажимах, чтобы В диФФераццапах паремащаамь 1 хЗНЕЦЬСВ у 10 СЛСДУ 011 Е зван ни КТОРЫХтак итакже движутсн, просходило одновременное вращснца как водила 16, та изубчатого коласа 11, прц том возможно и упран 2 а 11 а скоростью дзижания эвацьан.дв(жение в шарнирах промежуточ"ного звена 4 осущсстнляется сивУронс От Од(Ого всдцпа 16 ЭОувеличивает Область мацнпулирсваццн, так как угол между знацьлмцЭ ц 5 может имать л 1 обую требуемуювеличину.Прела 2 а.мал конструкция м п 1 цпупнтср позволяет осуществлять нседвижения механической ру 2 и, н томчисле и дпижанцн схната от одногоэлектродвигателя, который при этомостается цереварс 1 л 112 м. Чанпуд"тор, особсццо силовой блок, имеетпоэтому более простую конструкцию.унро 112 аатсг 2 упра 11 лиа дв 1 жецилмимахйн 1 ческсй рук 1, осущастн,11 С 21 ОРпутам упра 121 аццл тоЛо.11;м 1 мамат- мц ццОи х 1 ж 1 ма 1 махнцчаск " .нру к( сох ра Н 11(т ц.б о 211 1 н 1 а габ арцд ыс увеличением числа степецсй подВИЖНОСТИНаличие внутри кадого звана только одного вала, кицематцчоски, СВ 1 ЭЫВаНВОГО СОЛЦОЧЦЫО КОЛВ" а пигИд рецциаз 1 ов и Осуществление всох движений механической руки от одного иеравсрсивцого электродвигателя, дает возможность выполнить шарццры руки с дцФфсрсцццалами в виде Отдельных модулей, быстро и легко собирать ме ханц вескую руку с любым числом степеней подвижности, в зависимости от условий работы манипулятора, так как при такой сборке силовой блок и все предыдущие от места стыка звенья руки Остаотся неизменными. , 5Манипулятор может быть использован как в копирующем, так и в автоматическом режиме работы.Формула изобретенияиаиипулятор, содержаший механическую руку с шарнирно соединенными звеньями, кинематически связан" ными посредством конических передач, и силовой блок, о т л и ч а ю к и йс я тем, что, с целью упро 1 енинконструкции и увеличения области манипулирования, он снабжен, почислу шарниров, дв 5 фсрсцциалами,дополнительными коническими передачами и элсктромогцитцм му фтам,.лпиы дирФора цциала к одого прсдыду 1 с го эвона мсхаци 1 сскс;руки кицсматичсски связаны с ссл сцым колосом диЯсрецциала послсдухсгс звена, водило каждого дц,орецццала кцнематичсски связа.о ссоответствую 1 ей дополнительной конической перодачсй шарнира, а злсктромагцнтцые муфты установлены цаОСЯХ СООСЦЫХ КОЦИЧаСКИХ КСЛСС Ополцитсльцой конической переда икаждого шарцира.2. Манипулятор по п. 1, о т лЧ а Ю а И й С Я Тсмр ЧТО Сцдовойблок содержит цсревсрсивцый электро.двигатель, причем его вал соодицсцс солнечным колесом первого дц,сренциала,Э, 1 аципулятор по и, 1, о т л кч а ю щ и й с я тем, что, корпусэлектромагнитной муфты выполнен ввиде цангового зажима,Источники информациипринятые во внимание при экспертиза1. Авторское свидетельство СССРУ 536955, кл, В 25 4 1/00, 197 б.