Схват манипулятора

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалнсткческхРеспубнк К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 161) Дополнительное к авт. свид-ву -(22) Заявлено 261180 (21) 3005300/25-08 31 М, Ки.з В 25 У 15/00 с прсоединением заявки Й 9 -Государственный комитет СССР но деда изобретений и открытийОпубликовано 07,02.83, Бюллетень Мо 5 Дата опубликования описания 07.02.83 1) Заявитель В.В, Куй олктехнический инстит ХВАТ МАНИПУЛЯТО альцев закреплены иэо-" тросик о ка Изобретение относится к областробототехники и может быть испольвано в конструкциях распознающихроботов..5Известен схват манипулятора, содержащий основание, привод, устройство разведения пальцев и пальцы, выполненные из Фаланг, связанных междусобой шарнирами и .снабженных троси Оками и пружинамк (,13.Недостатком известного схвата являются узкие технологические воэможности, заключающиеся в том, что известный схват не может распознаватьобъекты, имеющие углубления,Цель изобретения - расширениетехнологических возможностей.Цель достйгается тем, что схватснабжен устройством запирания паль-цев, шкивом и валами, оси которыхпересекаются с осью схвата и распо-ложены в плоскости,.перпендккуляркойоси схвата, причем устройство эапирания пальцев выполнено в виде пологовала с крестовиной и гребенчатых 25стопорных планок, а устройство разведения пальцев выполнено из ведущего полого вала с конической шестерней и ведомых конических шестерен,размещенных на каждом валу схвата ЗО Кроме того, каждый палец содержиТ. две фаланги, причем вторые фаланги пальцев шарнирно закреплены на,валах и выполнены каждая в виде четверти кольца, а первые фаланги выполнены также каждая в виде четверти кольца и снабжены стержнем, расположенным перпендикулярно плоскости этого кольца н соединенным с шарниром, связывающим обе фаланги пальца.На фнг.1 изображен общий внд схвата с разогнутыми сомкнутыми пальцами (основание схвата показано.пунктиром); на Фкг.2 - охват, вид сверху,(основание схвата не йоказано) у на фнг,3 - разрез А-А фиг.11 на фиг.4 представлено схематическое иэображение сквата в момент распознавания объекта сложной Формы 1 на фиг,5 - разрез Б-Б фиг,2 на фиг,б разрез В-В Фиг.5.Схват состоит из основания 1, в котором укреплены четыре вала 2,приводимых в движение ведущим полин валом с конической шестерней 3 с помощью ведомых конических шестерен ,4. Втулки 5 связаны с валами 2 плос.кими спиральниеи пружинами б к обра-, 994252эуют с ними цилиндрические шарниры с ограниченным углом поворота, На каждый вал насажено одинаковое коли чество. (т) втулок, в данном случае три (щ = 3).Для удержания пальцев в разведенном положении служат гребенчатые стопорные планки 7 с зубцами, которые могут входить в зацепление с пазами на втулках 5. расстояния между зубцами таковы, что при продольном перемещении стопорной планки, приводимой в движение поворотом полого вала 8 с крестовиной 9, первыми выходят из зацепления зубцы 10,удерживающие самые длинные пальцы охвата, и лишь при дальнейшем перемещении - зубцы, удерживающие остальные. пальцы. Вторые фаланги 11, жестко соединенные с втулками 5, снабжены, как и валы 2, внутренними каналами для тросиков 12. Цапфы 13 связаны с втулками 14 плоскими спиральными пружинами 15 и образуют цилиндрические шарниры с ограниченным углом поворота. С втулками 14 жестко свя заны первые Фаланги 16 пальцев. для 25 одновременного натяжения тросиков 12 служит вал со шкивом 17, располо" женный соосно с ведущим полым валом с конической шестерней 3 и полым валом 8ЗОВтулки 5 снабжены датчиками угла поворота (г) 18, например, реэистивного типа. Угол поворота (р) первых фаланг 16 относительно вторых фаланг 11 определяется углом поворота вала 35 со шкивом 17, Свободные концы пальцев и верхний упор 19 снабжены датчиками прикосновения, например; контактного типа, причем два из сащх длинных пальцев 20 снабжены несколь О кими датчиками прикосновения и сферическими наконечниками, например, из Фторопласта. Остальные самые . длинные пальцы 21 снабжены наконечниками плоской формы с резиновыминакладками.45Схват работает следующим образом.В исходном положении пальцы схвата разогнуты, как показано на фиг.1, и сведены концами к вертикальнойоси 02 схвата под действием пружин6 и 15, Гребенчатые стопорные планки 7 находятся в переднем положении.При повороте ведущего полого валас конической шестерней 3 по часовойстрелке все пальцы разводятся в сто роны, пока зубцы планок 7 не попадут в пазы втулок 5 и не заФиксируют все пальцы (кроме пальцев 20) в раэ" веденном положении. Схват устанавливают так, чтобы верхний упор 19 р находился над объектом. Схват опускают вертикально вниз, до тех пор, пока верхний упор не коснется объекта. По сигналу с датчиков Прикосновения верхнего упора движение схвата 5 вниз прекращается и ведущий полыйвал с конической шестерней 3 позорачивается против часовой стрелки висходное положение, при этом пальцы20 смыкаются на объекте и поворачивают его относительно схвата. Когдарасстояние между концами пальцев 20перестанет уменьшаться, выдается команда на поворот полого вала 8 почасовой стрелке. При этом освобождаются пальцы 21, которые смыкаютсяна объекте и, благодаря равенствуусилий пружин 6, передвигают его так,что геометрический центр объектаоказывается расположенным на оси02 схвата или вблизи нее,Объект может оставаться неподвижным, тогда перемещаться будет схват.Когда перемещение пальцев 21 прекращается, выдается команда на поворот полого вала 8 по часовой стрелке. При этом освобождаются остальные пальцы схвата. Оии смыкаются наобъекте, после чего начинается собственно процесс распознавания. Еслиразмер объекта по вертикали меньшеразмера 02, как показано на фнг.4,то концы пальцев 20, смыкаясь, коснутся поверхности, иа которой расположен объект, например, стола. Вэтом случае подается сигнал на вращение вала со шкивом 17 по часовойстрелке, в результате чего тросики12 натягиваются и заставляют всепальцы сгибаться в первых суставахна одинаковый угол р . По мере сгибания концы пальцев 20 скользят поповерхности стола, пока не сомкнутся на объекте, При изменении направления усилия, действующего на концыпальцев 20, выдается команда на остановку вращения и фиксацию вала сошкивом 17. Далее схват действует,как было описано выше.При рабОте с телами вращения,во избежание их выкатывания иэ эоныдействия схвата, используется измененный алгоритм управления схватом:команда на поворот полого вала 8 почасовой стрелке подается перед комаидой на поворот ведущего пологовала с конической шестерней 3 противчасовой стрелки. В результате пальцы .20 и 21 сходятся к оси 02 схватаодновременно,Таким образом, предложенный схват обеспечивает расширение класса распознаваемых объектов за счет предложенного расположения валов и размещения пальцев на валах, что совместно с вновь введенным устройством эапирания пальцев обеспечивает также распознавание произвольно ориентированных объектов. Схват обеспечивает расширение диапазона допустимых размеров объектов, распознаваемых без перенастройки схвата, эа счет994252 Формула изобретения ГГ вновь введенного в конструкцию схва-та верхнего упора. 1. Схват манипулятора, содержащий основание, привод и устройство .разведения пальцев, выполненных нз фаланг, связанных между собой шарнирами и снабженных тросиками и пружинами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения техно-логических возможностей, он снабжен устройством запирания пальцев, шкйвом и валами, оси которых пересекаются с осью охвата и расположены в плоскости, перпендикулярной оси .охвата, причем устройство запирания пальцев выполнено в виде полого вала с крестовиной и гребенчатых стооорных планок,.а устройство разведения пальцев выполнено иэ ведущегополого вала с конической шестерней :и ведомых конических шестерен, раз-,мещенных на каждом валу, а концытросиков пальцев закреплены на шкиве.5 2. Схват по п. 1, о т л и,ч а ющ и й с я тем, что каждый палецсодержит две фаланги, причем .вторые .фаланги пальцев шарнирно закрепленына валах и выполнены каждая в виде 1 О цетверти кольца, а первые. фалангивыполнены также каждая в виде четверти кольца и снабжены стержнем,расположенныч перпендикулярно плос"кости этого кольца и соединеннж с 15 шарниром, связывающим обе фалангипальца. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе . 1, Авторское свидетельство СССР Р 724337, кл, В 25 Ю 15/00, 1978,