PL225105B1 - Urządzenie do sterowania o sześciu stopniach swobody - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do sterowania o sześciu stopniach swobody, przeznaczone do ręcznego sterowania elementami wykonawczymi różnego rodzaju urządzeń.

Urządzenie do sterowania o sześciu stopniach swobody jest szczególnie przydatne do sterowania elementami wykonawczymi urządzeń mobilnych, takich jak roboty, w przypadku których sterowanie elementami wykonawczymi, na przykład końcówką manipulatora, odbywa się z oddalonych stanowisk sterujących.

Z publikacji nr US 5053687 znane jest urządzenie do ręcznego sterowania sześciu stopniach swobody mające zastosowanie w robotyce. Urządzenie to ma sześć liniowych czujników położenia osadzonych symetrycznie w poziomej podstawie i mających zdolność pionowego przesuwania się względem tej podstawy. Nad wspomnianą podstawą ulokowana jest gałka sterownicza, którą z czujnikami położenia łączy przegubowo sześć ramion. Publikacja ta nie ujawnia jednak szczegółów konstrukcyjnych tych ramion.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia sterującego o małych gabarytach i ciężarze, umożliwiającego podczas pracy utrzymywanie w dłoniach operatora.

Cel ten spełnia urządzenie według wynalazku, które ma sześć liniowych czujników położenia osadzonych symetrycznie w poziomej podstawie mających zdolność pionowego przesuwania się względem tej podstawy, gałkę sterowniczą ulokowaną nad podstawą, a także sześć ramion łączących przegubowo gałkę sterowniczą z przyporządkowanym każdemu ramieniu czujnikiem położenia. Wynalazek polega na tym, że liniowe czujniki położenia są równocześnie siłownikami, każde ramię ma górną i dolną cześć, które połączone są ze sobą obrotowo, a dolny koniec dolnej części ramienia os adzony jest obrotowo na poziomej osi w widełkach siłownika. Górny koniec górnej części ramienia zakończony jest widełkami, w których osadzony jest obrotowo człon pośredni zamocowany obrotowo w gałce sterowniczej. Oś obrotu członu pośredniego względem gałki sterowniczej jest osią poziomą, zaś oś obrotu członu pośredniego względem górnej części ramienia jest prostopadła do osi obrotu dolnej części ramienia względem jej górnej części.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig.1 przedstawia urządzenie według wynalazku, w widoku perspektywicznym, zaś fig. 2 przedstawia fragment urządzenia z zaznaczonymi ruchami elementów urządzenia.

Urządzenie do sterowania o sześciu stopniach swobody, przeznaczone do sterowania elementami wykonawczymi różnego rodzaju urządzeń, składa się z gałki 1 połączonej przegubowo za pomocą sześciu ramion 3 z sześcioma siłownikami liniowymi 4 usytuowanych symetrycznie na podstawie 2. Ruch gałki 1 powoduje ruchy siłowników 4, które są mierzone za pomocą, nie uwidocznionego układu elektronicznego. Każde ramię 3 ma górną i dolną cześć, które połączone są ze sobą obrotowo. Dolny koniec dolnej części każdego ramienia 3 osadzony jest obrotowo na poziomej osi w widełkach siłownika 4. Górny koniec górnej części ramienia 3 zakończony jest widełkami, w których osadzony jest obrotowo człon pośredni zamocowany obrotowo w gałce 1. Oś obrotu członu pośredniego względem gałki 1 jest osią poziomą, zaś oś obrotu członu pośredniego względem górnej części ramienia 3 jest prostopadła do osi obrotu dolnej części ramienia 3 względem jej górnej części.

Gałką 1 można operować we wszystkich sześciu stopniach swobody co pozwala np. na sterowanie położeniem i orientacją końcówki roboczej manipulatora robota. Siłowniki 4 są sterowane w ten sposób, że stawiają zadany opór podczas odchylania gałki od pozycji neutralnej. Pozwala to na sterowanie siłą i momentem które są potrzebne do odchylania gałki 1. Dzięki temu możliwe jest intuicyjne przekazanie do operatora informacji o np. napotkaniu przeszkody przez końcówkę manipulatora, w wyniku czego gdy manipulator robota nie może zrealizować ruchu, operator nie może wychylić gałki w stronę wymuszającą niewykonalny ruch manipulatora. Podobnie możliwe jest zwiększanie oporów wychylenia gałki 1, wraz z zwiększaniem obciążenia manipulatora robota mobilnego

Claims (1)

1. Urządzenie do sterowania o sześciu stopniach swobody, mające sześć liniowych czujników położenia osadzonych symetrycznie w poziomej podstawie i mających zdolność pionowego przesuwania się względem tej podstawy, gałkę sterowniczą ulokowaną nad podstawą, oraz sześć ramion łączących przegubowo gałkę sterowniczą z przyporządkowanym każdemu ramieniu czujnikiem położenia,

   PL 225 105 B1 znamienne tym, że liniowe czujniki położenia (4) są równocześnie siłownikami, każde ramię (3) ma górną i dolną cześć, które połączone są ze sobą obrotowo, dolny koniec dolnej części ramienia (3) osadzony jest obrotowo na poziomej osi w widełkach siłownika (4), górny koniec górnej części ramienia (3) zakończony jest widełkami w których osadzony jest obrotowo człon pośredni zamocowany obrotowo w gałce (1), przy czym oś obrotu członu pośredniego względem gałki (1) jest osią poziomą, zaś oś obrotu członu pośredniego względem górnej części ramienia (3) jest prostopadła do osi obrotu dolnej części ramienia (3) względem jej górnej części.