Рука манипулятора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 11982896(3) М. Кп.з В 25 3 3/00// В .251/02 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения А.П. Алпатов, О.Г. Ивлев и С.В. Тарасов г4 Институт технической механики АН Украинской-ЯСВ(54) РУКА МАНИПУЛЯТОРА Изобретение относится к робототехнике, более конкретно - к манипуляторам.По основному авт.св. Р 697315 известна рука манипулятора, содержащая последовательно соединенные звенья, приводы и схват, причем звенья выполнены в виде телескопических цилиндров, соединенных между собой посредством тороидальных эластичных баллонов (13.Недостатком известной руки манипулятора является низкая грузоподъемность, вследствие незначительной жесткости всей конструкции, а также невозможность получить достаточную точность позиционирования и качество переходных процессов при управлении движением манипулятора.Цель изобретения- расширение технологических возможностей и улучше ние качества переходных процессов при управлении движением манипулятора.Указанная цель достигается тем, что рука снабжена электромагнитными устройствами, расположенными на внешней поверхности цилиндров, а тороидальные эластичные баллоны заполнены ферромагнитным наполнителем. На фиг. 1 изображена рука манипулятора, общий вид; на фиг. 2 - вид одного звена руки манипулятора; на фиг. 3 - структурная схема системы управления манипулятором; на фиг. 4 - схема системы управления одним пневмоцилиндром.К корпусу 1 (фиг, 1) крепится основание 2 первого зВена руки манипулятора. К последнему звену руки манипулятора крепится захват 3. Пневмоцилиндры 4 (фиг. 2) состоят из внешнего цилиндра 5 и штока 6, соединенных между собой с помощью тороидальных эластичных баллонов 7. Баллоны заполнены Ферромагнитным наполнителем 8, плотно прилегают к внешним по отношению к ним цилиндрам 5 и плотно охватывают шток б, чем обеспечивается герметичность внутренней полости пневмоцилиндра,Для предотвращения выталкивания баллонов 7 из внешнего цилиндра 5 и штока 6 из баллонов 7, а также для улучшения герметичности, баллоны прикрепляют по кольцу к внешнему цилиндру 5 и штоку б, например, приклеивая их. Концы штоков б прикреплены к шарнирам 9 (фиг. 1), расположенным на основании 10 следующе 982896го звена. При подаче силового давления во внутреннюю полость пневмоцилиндра 4 тороидальные баллоны 7начинают перекатываться, выдвигаяштоки 6. Обратный ход осуществляетсяза счет вакуумирования (шланги сило" 5вого и низкого давления не показаны).Скорость перекатывания баллонов 7зависит от вязкости ферромагнитногонаполнителя 8, которая регулируетсясистемой управления путем изменения 1 пнапряженности магнитного поля катушки 11 индуктивности, расположеннойна внешнем цилиндре 5.Система управления рукой манипулятора (фиг. 3) состоит из устройства 12, задающего движения руки(например, программное устройство,рукоятка управления и т.п.), черезблок усилителей-преобразователей13 управляющего электропневмоклапанами ( ЭПК ) 14, посредством которыхпнезмоцилиндры 4 связаны с пневмосистемой 15. Управление движениемкаждого пневмоцилиндра 4 осуществляется блоком 16,. включающим в себядатчики 17 и 18 положения штока25и его скорости (не показаны), блок19 логики, элемент 20 сравнения,релейный усилитель 21, формирователь22 сигнала и усилители-преобразователи 23 и 24. 30Рука манипулятора работает сле- .дующим образом,Пусть необходимо переместить предмет иэ одной точки пространства вдругую с определенной скоростью. 35Сигналы с задающего блока устройства12 через усилители-преобразователи13 поступают на ЭПК 14, и в пневмоцилиндры 4 подается силовое давление.Эластичные баллоны 7 начинают пег 40рекатываться, выдвигая штоки б.Программные значения скорости и коор"динаты выдвижения с задающего блокаустройства 12 поступают на элемент20 сравнения и блок 19 логики соответственно. Регулирование скоростивыдвижения штока 6 осуществляетсяследящим контуром, состоящим из датчика 18 скорости, формирователи 22сигналов и усилителя-преобразователя 24. В зависимости от сигнала сэлемента 20 сравнения изменяетсянапряженность магнитного поля катушки и, следовательно, вязкость Фер"ромагнитного наполнителя 8, от которой зависит скорость выдвижения штока 6. В блоке 19 логики на основании программного сигнала и информации с датчиков определяется момент остановки штока б, а на катушку 11 через релейный усилитель 21 и усилитель-преобразователь 23 подается сигнал определенной величины, необходимой для затвердеиия ферромагнитного наполнителя 8, Таким. образом, происходит выдвижение штоков б пневмоцилиндров 4 на требуемую величину с определенной скоростью, вследствие чего основание 10 разворачивается и занимает нужное положение, причем разворот осуществляется с заданной скоростью, определяемой скоростями выдвижения штоков б, после окончания разворота звено преобретает необходимую жесткость за счет затвердевшего в баллонах 7 ферромагнитного наполнителя 8. В результате разворота оснований, 10 рука манипулятора занимает необходимое положение и захват 3 берет деталь. Перемещение детали происходит аналогичным образом, причем звенья, не участвующие в изменении конфигурации руки манипулятора, остаются "затвердевшими", что увеличивает жесткость всей рули.Применение предложенного устройства позволит упростить управление манипулятором, улучшить качество переходных процессов при управлении движением.последного и повысить точность позиционирования.Формула изобретенияРука манипулятора по авт,св. 9697315, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и улучшения качества переходных процессов при управлении движением манипулятора, она снабжена электромагнитными устройствами, расположенными на внешней поверхности цилиндров, а тороидальные эластичные баллоны заполнены ферромагнитным наполнителем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 697315, кл, В 25 ) 3/00, 1978.