LT6572B - Straublio tipo roboto manipuliatorius su elektroreologine suspensija - Google Patents
Straublio tipo roboto manipuliatorius su elektroreologine suspensija Download PDFInfo
- Publication number
- LT6572B LT6572B LT2017508A LT2017508A LT6572B LT 6572 B LT6572 B LT 6572B LT 2017508 A LT2017508 A LT 2017508A LT 2017508 A LT2017508 A LT 2017508A LT 6572 B LT6572 B LT 6572B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- robot
- electrodes
- suspension
- phase
- cos
- Prior art date
Links
Abstract
Įrenginys priklauso mechatroninių sistemų ir roboto technikos sritims ir skirtas straublio tipo robotų manipuliatoriams, turintiems padidintą laisvumo laipsnių skaičių ir įgalinantiems griebtą pasiekti sunkiai prieinamas vietas. Pateikiamas išradimas suprastina straublio tipo robotų manipuliatorių konstrukcijas, supaprastina ir atpigina manipuliavimo mechanizmo gamybą ir išplečia funkcines galimybes, padidina galimų realizuoti griebto konfigūracijų skaičių. Veikimas pagrįstas trijų fazių oro ar skysčio slėgio padavimu į 3-jų kamerų elastinį vamzdį, kurio išorinis paviršius padengtas elektrodais ir kuris yra kito elastinio vamzdžio viduje su įžemintu elektrodu jo vidiniame paviršiuje. Tarpelis tarp elektrodų (tarpelio dydis ? = 0,1...0,2mm), yra užpildytas elektroreologine suspensija, o nuo elektrodų skaičiaus priklauso roboto laisvumo laipsnių skaičius. Roboto judesio parametrai yra valdomi keičiant elektroreologinės suspensijos klampį, išjungiant įtampą nuo konkrečių elektrodų, o nuo įtampos išjungimo trukmės bei slėgio vamzdyje fazės įtampos išjungimo momentu, priklauso griebto judesio trajektorija ir griebto erdvinis kampas. Kintamo slėgio šaltinyje generuojami oro ar skysčio slėgiai: p1 (t) = P0 + P cos ?t; p2 (t) = P0 + P cos (?t + 120o); p3 (t) = P0+ P cos (?t + 240o), su besiskiriančia kas 120o faze tarp jų slėgių apsprendžia griebto judesio trajektorijos parametrus.
Description
Išradimo sritis
Įrenginys priklauso mechatroninių sistemų ir robototechnikos sritims ir skirtas straublio tipo robotų manipuliatoriams, turintiems padidintą laisvumo laipsnių skaičių ir įgalinantiems griebtą pasiekti sunkiai prieinamas vietas.
Technikos lygis
Šiuo metu yra žinomi keletas technikos sprendimų bei patentų, kuriuose panaudotos lanksčios žarnos ir kintamo slėgio bangų generatorius, pavyzdžiui, Lietuvos patentas 5243B (paskelbtas 2005 liepos 25d.) „CHIRURGINIS ENDOSKOPAS SU KINTAMO SLĖGIO MANIPULIATORIUMI“ (išradėjai Kazimieras Juzėnas ir kt., pareiškėjas Kauno technologijos universitetas). Chirurginis endoskopas su kintamo slėgio manipuliatoriumi yra sudarytas iš kintamo slėgio bangų generatoriaus, lanksčių elementų, kuriuos deformuoja vidinio korpuso ertmėse kintantis slėgis. Šios ertmės korpuse yra sujungtos su kintamos slėgio bangų perdavimo linijomis. Slėgio bangų fazė φ kiekvienoje linijoje skiriasi 120 laipsnių.
Žinomas JAV patentas US 9492930 B2 (paskelbtas 2016 lapkričio 15d.), kuriame naudojamos specialios skerspjūvio formos elastiniai vamzdeliai, išlinkstantys padavus į juos suspaustą orą arba skystį pagal iš anksto užduotą dėsnį, konkrečiai judesio trajektorijai atlikti.
Abiejų prototipų trūkumai: norint formuoti sudėtingą endoskopo ar roboto griebto trajektoriją, reikia paduoti orą ar skystį į kelis vamzdelius, sujungtus nuosekliai, kas padidina konstrukcijos sudėtingumą bei gamybos kaštus.
Šiuo aprašymu pateikiamas naujas straublio tipo roboto manipuliatorius su elektroreologine suspensija neturi klasikinių elektros variklių, yra paprastos mechaninės konstrukcijos, lengvas, jo laisvumo laipsnių skaičius priklauso tik nuo prijungiamų prie įtampos šaltinio elektrodų skaičiaus.
Svarbu paminėti, kad naudojant naujos konstrukcijos straublio tipo roboto manipuliatorių su elektroreologine suspensija, griebto trajektorijų formavimas realizuojamas taikant specialią programinę įrangą, valdančią laike elastinio vamzdelio laisvumo laipsnių skaičių, išjungiant ir prijungiant įtampą prie konkrečių elektrodų.
Trumpas išradimo aprašymas
Išradimo tikslas - straublio tipo robotų konstrukcijos supaprastinimas, manipuliavimo mechanizmo gamybos supaprastinimas ir gamybos kainos sumažinimas, taip pat funkcinių galimybių išplėtimas - t.y. galimų realizuoti griebto konfigūracijų skaičiaus padidinimas.
Išradimas pagrįstas trijų fazių oro ar skysčio slėgio padavimu į 3-jų išilginių kamerų elastinį vamzdį, kurio išorinis paviršius padengtas elektrodais, ir kuris yra kitame elastiniame vamzdyje su įžemintu elektrodu jo vidiniame paviršiuje. Tarpelis tarp elektrodų, kur geriausias tarpelio dydis yra Δ = 0,1...0,2mm, yra užpildytas elektroreologine suspensija, o nuo elektrodų skaičiaus priklauso roboto laisvumo laipsnių skaičius. Roboto manipuliatoriaus judesio parametrai yra valdomi keičiant elektroreologinės suspensijos klampį, išjungiant įtampą nuo konkrečių elektrodų, o nuo įtampos išjungimo trukmės bei slėgio vamzdyje fazės įtampos išjungimo momentu, priklauso griebto judesio trajektorija ir griebto erdvinis kampas.
Kintamo slėgio šaltinyje generuojami oro ar skysčio slėgiai: pi (t) = Po + P cos ωί; p2 (t) = Po + P cos (ωί + 12(f); p3 (t) = Po + P cos (ωί + 240°), su besiskiriančia kas 12CP faze tarp jų slėgių.
Išsamus išradimo aprašymas paveiksle pavaizduota straublio tipo roboto manipuliatoriaus su elektroreologine suspensija konstrukcijos struktūrinė schema ir elektrinio valdymo schema (Pav.la - supaprastintas variantas su trimis straublio išlenkimo zonomis; Pav.lb - roboto elastinių vamzdelių skerspjūvis).
Straublio tipo robotą su elektroreologine suspensija konstrukciją ir valdymo sistemą sudaro :1) - 3-jų kintamų slėgių fazių pi (t), P2 (t), p3 (t) suspausto oro ar skysčio šaltinis; (2) - straublio tipo manipuliatorius; (3) - griebtas; (4) - išorinis elastinis vamzdelis su suformuotais elektrodais jo vidiniame paviršiuje; (5) - vidinis elastinis vamzdelis, turintis 3 vidines išilgines kameras, ertmes (6), (7), (8), suformuotas taikant išilgines pertvaras (9), ant vamzdelio išorinio paviršiaus suformuoti elektrodai; (10)- storio Δ (Δ = 0.1...0,2mm) elektroreologinės suspensijos sluoksnelis (galima panaudoti ir suspensiją su milžinišku elektroreologijos efektu, angį. Giant ERF effect); (11)- kintamo slėgio valdymo blokas, (12) - aukštos įtampos šaltinis; (13) - valdymo blokas, reguliuojantis aukštos įtampos atjungimą/prijungimą prie elektrodų ir taip užtikrinantis griebto trajektoriją (x(i), y(t), z(t), φχ(ί), φγ(ί), φζ(ί)}, kurią valdo blokas (14). Kad užtikrinti tarpelio Δ stabilumą ir išorinių (4) bei vidinių (5) elastinių vamzdelių koncentriškumą, tarp jų yra patalpintas tinklelio pavidalo tarpinis elementas, kurio storis yra Δ. (Pav. 1b neparodytas).
paveiksle pavaizduotas į straublio tipo roboto manipuliatorių su elektroreologine suspensija paduodamų kintamų slėgių pi (t), P2 (t), P3 (t) ir įtampos šaltinių U, ryšys.
Veikiant straublio tipo roboto manipuliatoriui su elektroreologine suspensija, pradinėje padėtyje visi elektrodai yra prijungti prie aukštos įtampos šaltinio ir elektroreologinės suspensijos klampis yra maksimalus, todėl 3-jų kintamų slėgių fazių pi (t), p2 (t), P3 (t) suspausto oro ar skysčio šaltinis neiššaukia didesnių elastinio vamzdelio deformacijų. Laiko momentu y, trumpam laikui β, atjungus įtampą nuo elektrodų /-elektrodų zonoje (Pav.2), ši elastinio vamzdelio dalis deformuojasi ir griebtas užima naują padėtį, apibrėžiamą y, ir β,. Po pilno suspausto oro ciklo periodo 2π/ω griebtas užima naują padėtį ir t.t. Valdant y ir β,, i = 1,2,3 dydžius, gaunama norima griebto trajektorija.
Palyginus su artimiausiu analogu, šis naujas straublio tipo roboto manipuliatorius su elektroreologine suspensija, žymiai supaprastina robotų konstrukcijas, supaprastina ir atpigina manipuliavimo mechanizmo gamybą ir išplečia funkcines galimybes, t.y. padidina galimų realizuoti griebto konfigūracijų skaičių.
Trumpas brėžinių aprašymas
Išradimas paaiškintas paveiksluose:
Pav.1 - yra pateikta straublio tipo roboto manipuliatoriaus su elektroreologine suspensija struktūrinė schema ir elektrinio valdymo schema (Pav. 1a - supaprastintas variantas su trimis straublio išlenkimo zonomis; Pav. 1b - roboto elastinių vamzdelių skerspjūvis);
Pav.2 - yra pateiktas į straublio tipo roboto manipuliatorių su elektroreologine suspensija paduodamų kintamų slėgių pi (t), P2 (t), P3 (t) ir įtampos šaltinių (7, ryšys.
Claims (2)
- Išradimo apibrėžtis1. Straublio tipo roboto manipuliatorius, susidedantis iš elastinio vamzdelio, sudaryto iš trijų išilginių kamerų, ertmių, į kurias paduodamas 3-jų slėgių fazių suspausto oro ar skysčio srautas besiskiriantis tuo, kad tarpelis tarp išorinio ir vidinio elastinio vamzdelio užpildytas elektroreologine suspensija, keičiančia savo klampį elektriniame lauke, kurį sudaro aukštos įtampos šaltinis, prijungtas prie išorinio ir vidinio vamzdelio elektrodų, ir kurio išjungimo fazė ir laikas apsprendžia griebto judesio trajektorijos parametrus.
- 2. Straublio tipo roboto manipuliatorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad tarpelio tarp išorinio ir vidinio elastinių vamzdelių dydžio ir stabilumo užtikrinimui, tarpelyje patalpintas nelaidus elektrai, tinklelio pavidalo tarpinis elementas, kurio storis yra lygus tarpeliui tarp išorinio ir vidinio vamzdelių.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2017508A LT6572B (lt) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Straublio tipo roboto manipuliatorius su elektroreologine suspensija |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2017508A LT6572B (lt) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Straublio tipo roboto manipuliatorius su elektroreologine suspensija |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2017508A LT2017508A (lt) | 2018-11-26 |
| LT6572B true LT6572B (lt) | 2018-12-27 |
Family
ID=64328863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2017508A LT6572B (lt) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Straublio tipo roboto manipuliatorius su elektroreologine suspensija |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT6572B (lt) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT5243B (lt) | 2003-07-03 | 2005-07-25 | Kauno technologijos universitetas | Manipuliatorius |
| US9492930B2 (en) | 2013-10-18 | 2016-11-15 | President And Fellows Of Harvard College | Mechanically programmed soft actuators with conforming sleeves |
-
2017
- 2017-04-28 LT LT2017508A patent/LT6572B/lt not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT5243B (lt) | 2003-07-03 | 2005-07-25 | Kauno technologijos universitetas | Manipuliatorius |
| US9492930B2 (en) | 2013-10-18 | 2016-11-15 | President And Fellows Of Harvard College | Mechanically programmed soft actuators with conforming sleeves |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2017508A (lt) | 2018-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10946535B2 (en) | Earthworm-like motion of soft bodied structure | |
| Yamaguchi et al. | A robot hand using electro-conjugate fluid | |
| US8125755B2 (en) | Selectively rigidizable and actively steerable articulatable device | |
| CN106956254A (zh) | 多自由度混合驱动人工肌肉 | |
| US20220088773A1 (en) | Soft electrohydrodynamic actuator | |
| Yukisawa et al. | Modeling of extensible pneumatic actuator with bellows (EPAB) for continuum arm | |
| JP2010014279A (ja) | 軸封機構を用いた駆動装置 | |
| Lim et al. | Pneumatic robot based on inchworm motion for small diameter pipe inspection | |
| JP2013055877A (ja) | アクチュエータ | |
| LT6572B (lt) | Straublio tipo roboto manipuliatorius su elektroreologine suspensija | |
| WO2015122132A1 (ja) | チューブ型のオゾン発生装置 | |
| CN112828870A (zh) | 一种用于管道的气动软体机器人 | |
| Zhang et al. | Pneumatic system capable of supplying programmable pressure states for soft robots | |
| KR101509402B1 (ko) | 유전 탄성체를 이용한 인공 근육 섬유 | |
| CN113427469A (zh) | 一种可变刚度软体执行器系统及控制方法 | |
| Mori et al. | Control of a novel flexible finger using electro-conjugate fluid with built-in angle sensor | |
| CN106457577B (zh) | 机械手组件和相应的装配方法 | |
| CN108673521B (zh) | 可变形软体机器人和可变形软体机器人系统 | |
| US20240141877A1 (en) | Osmotic energy transfer devices and methods | |
| Tian et al. | OpenPneu: Compact platform for pneumatic actuation with multi-channels | |
| WO2015146970A1 (ja) | 静電塗装装置 | |
| RU2015147914A (ru) | Устройство для электростатического распыления продукта покрытия и способ управления генератором для подачи питания на высоковольтный блок в таком устройстве | |
| WO2020256589A8 (ru) | Устройство для роботизированной внутренней изоляции сварного стыка трубопровода | |
| JP5982570B2 (ja) | 炭素被膜クリーニング方法及び装置 | |
| KR20190124866A (ko) | 전기 활성 섬유 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Patent application published |
Effective date: 20181126 |
|
| FG9A | Patent granted |
Effective date: 20181227 |
|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20190428 |