Манипулятор

1 И 1.919804 ОП ИСАИИВ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СоветсиикСоциалистическиеРеспублик(51)И. Кл.В 21 3 13/10 В 28 3 13./00 В 2 З Р 19/02 ЗЪеудлрстюеа комитет СССР в алаи лзабретений и отернтий.и А. ордена Ленина, ордена Октябрьской сного Знамени высшеетехническ им. Н. Э. Баумана осковск рудовог 1) Заявител НИПУЛЯТОР того манипулятораь угловой ориентац татками сложно 51 ВТЯЮ Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в работах, снашенных манипуляторами, применяемых, например, для выполнения подъемно-транспортных, монтажно-сборочных и технологических операций, а также может быть использовано в работах, работающих в экстремальных условиях- зонах радиоактивного излучения, космосе и под водой.Известен манипулятор, содержащий16 кинематически связанные между собой через кинематическую передачу антропоморфные исполнительный и задающий органы в виде двуплечих рычагов, установленных на общей оси, шарнирно связанной15 с основанием, приводы поступательного перемещения по трем координатам, кистевой узел, выполненный в виде кисти с захватом и приводов в корпусе с вы 20 ходнь 1 ми валами ротации и качания кисти 1111 едос э захвата манипулятора при выполнении монтажно-сборочных и других операций, а также узкая изменяемость телесного угла ориентации захвата манипулятора в рабочей зоне манипулирования отн сительно объекта работ, что сужает функциональные возможности манипупято. раЦель изобретения - расширение функциональных возможностей манипулятора.Поставленная цель достигается тем, что манипулятор, содержащий кинематически связанные между собой антропо-. морфные исполнительный и задающий орга ны в виде двуплечих рычагов, установленных на общей оси, шарнирно связанной с основанием, приводы поступательного перемещения по трем координатам, установленный в корпусе кистевой узел, выполненный в виде кисти с захватами и приводов в корпусе с выходными вала ми рОтации и качания кисти, снабжен шарнирным двузвенником, связанным с обшей осью, и дополнительной кинемптилось длине В первого звена 21 шарнирного двузвенника, а ось поворота кистевого узла от привода 15 и ось вращения захвата от привода 20 пересекались вэтой точке О. Гибкая связь 23 помещена в защитные кожухи 32.Манипулятор работает следующим образом.При подаче управляющего сигнала на приводы поступательного перемещен-, ияя манипулятора, расположенные в моторном блоке 10, выходное звено 11 моторного блока 10, связанное при помощи шарового шарнира 12 с предплечь 1-плечо и предплечье задающего органа, кинематически связанные с плечом и предплечьем исполнительного органа манипулятора, перемещая тем самым захват манипулятора относительно оси 4 и осишарнира 2. Перемещения захвата 18 манипулятора в рабочем объеме зоны манипулирования копируют перемещения приводов, расположенных в моторном блоке с масштабом, равным отношению длин плеч рычагов задающего и исполнительного органов манипулятора, При этом схема исполнительного органа, кинемати"ческая передача 9 и передача 13 обеспечивают только перемещение точки 0 - центра захвата в пространстве по трем независимым координатам. Наличие шарнирного двузвенника в гибкой связи 23 в костевом узле манипулятора обеспечивает захвату манипулятора три независимых угловых перемещения,захвата относительно точки 0 по трем взаимно-перпендикулярным угловым координатам. Манипулятор обеспечивает строгое разделение движений на доставляющие захват в требуемую точку, которые обеспечиваются моторным блоком 10, и ориентирующие захват относительно этой точки, которые осуществляют кистевым углом.Данная конструкция позволяет более эффективно использовать манипуляторы при сборочно-монтажных и других операциях в промышленности. формула изобретения Манипулятор, содержащий кинематически связанные между собой антропоморфные исполнительный и задающий органы в виде двуплечих рычагов, установленных на общей оси, шарнирно связанной с основанием, приводы поступательного перемещения по трем координатам, установлен 3 919804 1ческой передачей, выполненной в виде гибкой связи с ведущим, промежуточным и ве-домым элементами, при этом первое звеношарнирного двузвенника жестко связано с. одним из выходных валов привода качаниякисти, а второе звено шарнирно связано скорпусомкисти, причем ведущий элементгибкой связи жестко закреплен на корпусе. приводаконцентрично его выходному вал.промежуточный элемент жестко связан 16с корпусом кисти,На фиг. 1 изображена конструкторскокинематическая схема манипулятора; нафиг. 2 - кистовой узел манипулятора,схема.ф ем 8 задающего органа, перемешаетМанипулятор содержит смонтированную на основании 1 через шарнир 2раму 3, на общей оси. 4 которой установлены задающий 5 и исполнительный 6органы в. виде двуплечих рычагов, предплечье 7 исполнительного органа ипредплечье 8 задающего органа, связанные между собой при помощи кинематической передачи 9, моторный блок10 с приводами перемещения манипуля- итора по трем координатам, выходноезвено 11 моторного блока 10, шаровой шарнир 12 и основную кинематическую передачу, например, в виде симметричной гибкой передачи 13, номе- Зйщенной в защитном кожухе 14, Кистевойузел манипулятора содержит привод 15поворота кисти 16 и привод 17 еекачания, кисть 16 имеет захват 18,привод 19 ротации захвата и привод 20схватывания. Кроме того, кистевой узелманипулятора содержит шарнирный двузвенник с первым звеном 21 и вторымзвеном 22, дополнительную кинематическую передачу в виде гибкой связи 23,ведущийэлемент 24, промежуточныйэлемент 25 и ведомый элемент 26. Первое звено 21 шарнирного двузвенникажестко связано с выходным валом 27привода 17 качания кисти, а второе звено 22 шарнирно связано с корпусом 28кисти 16. Ведущий элемент 24 дополнительной передачи установлен соосно свыходным валом 27 привода 17 качаниякисти 16, жестко связан с корпусом 29этого привода. Промежуточный элемент25 жестко связан с осью 30 шарнирного двузвенника. Ведомый элемент 26установлен на оси 31 кистевого шарнираи жестко связан с корпусом 28 кисти 16.ИРазмеры шарнирного двуэвенника выбираются таким образом, чтобы расстояниеА от точки 0 центра захвата 18 до оси31 вращения кистевого шарнира равня/5, 919804 в ный в корпусе кистевой узел, выполнен- чания кисти, а второе звено шарнирно ный. в виде кисти с захватом и приводов связано с корпусом кисти, причем ведущий в корпусе с выходными валами ротацииэлемент гибкой связи жестко закреплен и качания кистй, о т л и ч а ю щ и й с; и ца корпусе привода концентрично его выходтем, что, с цельЬ расширения функциоиаль-% ному валу, промежуточный элемент жестко ных возможностей, он снабжен шарнир- связан с общей осью звеньев шарнирного ным двузвенником, связанным с общей двузвенника, а веломый элемент жестко осью, н дополнительной кинематической связан с корпусом кисти. передачей, выполненной в виде гибкой Источники информации, связи с ведущим, промежуточным и ведопринятые во внимание при экспертизе мым элементами, при этом первое звено 1. Авторское свидетельство СССР шарнирного двузвенника жестко связано по заявке Ж 2500296/25-08,. с одним из выходных валов привода ка- кл. В 25 3 3/02, 1977.4/10 Тираж 702 ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра ПодписноеР омитета СССоткрытийушская наб., д. 4/5ал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектнаяылын Техред. М.Тенер Корректор М. Ш