RU110326U1 - Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы - Google Patents
Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы Download PDFInfo
- Publication number
- RU110326U1 RU110326U1 RU2011112576/02U RU2011112576U RU110326U1 RU 110326 U1 RU110326 U1 RU 110326U1 RU 2011112576/02 U RU2011112576/02 U RU 2011112576/02U RU 2011112576 U RU2011112576 U RU 2011112576U RU 110326 U1 RU110326 U1 RU 110326U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- pair
- rotational
- kinematic
- located along
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
- B25J9/0063—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics with kinematics chains having an universal joint at the base
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы, содержащий основание, выходное звено, три кинематические цепи, включающие каждая вращательный двигатель, расположенный на основании, начальную вращательную кинематическую пару, расположенную перпендикулярно оси двигателя с пересечением его оси, две промежуточные вращательные пары, расположенные параллельно оси начальной пары, конечную вращательную пару, расположенную перпендикулярно оси второй промежуточной пары с пересечением ее оси и сопряженную с выходным звеном, причем оси всех двигателей и конечных кинематических пар расположены с пересечением в центре декартовой системы координат с осями х, у, z, отличающийся тем, что в одной кинематической цепи ось вращательного двигателя расположена вдоль оси х, ось начальной вращательной пары расположена параллельно оси у, ось конечной вращательной пары расположена вдоль оси z, во второй кинематической цепи ось вращательного двигателя расположена вдоль оси у, ось начальной вращательной пары расположена вдоль оси z, ось конечной вращательной пары расположена вдоль оси x, в третьей кинематической цепи ось вращательного двигателя расположена вдоль оси z, ось начальной вращательной пары расположена параллельно оси х, ось конечной вращательной пары расположена вдоль оси у.
Description
Полезная модель относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с тремя степенями свободы - тремя ориентирующими движениями.
Известно устройство (Kong X., Gosselin С., "Type Synthesis of Parallel Mechanisms", Springer Tracts in Advanced Robotics Volume 33, 2007, Fig. 7.10. Six S=PMs shown in an isotropic configuration (а)), пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы, содержащий основание, выходное звено, три кинематические цепи, включающие каждая вращательный двигатель, расположенный на основании, начальную вращательную кинематическую пару, расположенную перпендикулярно оси двигателя с пересечением его оси. конечную вращательную пару, сопряженную с выходным звеном, причем оси всех двигателей, промежуточных и конечных кинематических пар расположены с пересечением в центре декартовой системы координат.
Известно устройство (Хейло С.В., "Решение задачи кинематики сферического манипулятора параллельной структуры", Машиностроение и инженерное образование: 2010, №4, стр.29-33, рис.1 (стр29)), пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы, содержащий основание, выходное звено, три кинематические цепи, включающие каждая вращательный двигатель, расположенный на основании, начальную вращательную кинематическую пару, расположенную перпендикулярно оси двигателя с пересечением его оси. конечную вращательную пару, сопряженную с выходным звеном, причем оси всех двигателей, промежуточных и конечных кинематических пар расположены с пересечением в центре декартовой системы координат.
Недостатком данных устройств является сложность конструкции, обусловленная необходимостью располагать звенья кинематической пары в одной полуплоскости на близком расстоянии друг от друга.
За прототип взято устройство (Huda S., Takeda Y., "Dimensional Synthesis of 3-URU Pure Rotational Parallel Mechanism with Respect to Singularity and Workspace", 12th IFToMM World Congress, Besancon (France), June 18-21, 2007, Fig. 1. Kinematic diagram of the 3-URU mechanism), пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы, содержащий основание, выходное звено, 3 кинематические цепи, включающие каждая вращательный двигатель, расположенный на основании, начальную вращательную кинематическую пару, расположенную перпендикулярно оси двигателя с пересечением его оси, две промежуточные вращательные пары, расположенные параллельно оси начальной пары, конечную вращательную пару, расположенную перпендикулярно оси второй промежуточной пары с пересечением ее оси и сопряженную с выходным звеном, причем оси всех двигателей и конечных кинематических пар расположены с пересечением в центре декартовой системы координат.
Недостатком данного устройства является то, что в нем оси приводов расположены под углом к осям декартовой системы координат, что затрудняет решение задач о положениях и управления манипулятором.
Технический результат - устранение отмеченных недостатков и повышение технической и эксплуатационной эффективности устройств манипулирования в пространстве по трем вращательным координатам при упрощении решения задачи о положениях.
Технический результат достигается тем, что пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы содержащий основание, выходное звено, три кинематические цепи, включающие каждая вращательный двигатель, расположенный на основании, начальную вращательную кинематическую пару, расположенную перпендикулярно оси двигателя с пересечением его оси, две промежуточные вращательные пары, расположенные параллельно оси начальной пары, конечную вращательную пару, расположенную перпендикулярно оси второй промежуточной пары с пересечением ее оси и сопряженную с выходным звеном, причем оси всех двигателей и конечных кинематических пар расположены с пересечением в центре декартовой системы координат с осями х, у, z, новым является то, что в одной кинематической цепи ось вращательного двигателя расположена вдоль оси х, ось начальной вращательной пары расположена параллельно оси у, ось конечной вращательной пары рас положена вдоль оси z, во второй кинематической цепи ось вращательного двигателя расположена вдоль оси у, ось начальной вращательной пары расположена вдоль оси z, ось конечной вращательной пары расположена вдоль оси х, в третьей кинематической цепи ось вращательного двигателя расположена вдоль оси z, ось начальной вращательной пары расположена параллельно оси х, ось конечной вращательной пары расположена вдоль оси y.
На фигурах 1, 2 представлено устройство - пространственный сферический механизм.
Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы содержит основание 1, выходное звено 2, три кинематические цепи, включающие каждая вращательный двигатель 3 (3', 3"), расположенный на основании 1, начальную вращательную кинематическую пару 4 (4', 4"), расположенную перпендикулярно оси двигателя 3 (3', 3") с пересечением его оси, две промежуточные вращательные пары 5 (5', 5") и 6 (6', 6"), расположенные параллельно оси начальной пары 4 (4', 4"), конечную вращательную пару 7 (7', 7") расположенную перпендикулярно оси второй промежуточной пары 6 (6', 6") с пересечением ее оси и сопряженную с выходным звеном 2, причем оси всех двигателей 3 (3', 3"), и конечных кинематических пар 7 (7', 7") расположены с пересечением в центре О декартовой системы координат, в одной кинематической цепи ось вращательного двигателя 3 расположена вдоль оси х, ось начальной вращательной пары 4 расположена параллельно оси у, ось конечной вращательной пары 7 расположена вдоль оси z, во второй кинематической цепи ось вращательного двигателя 3' расположена вдоль оси у, ось начальной вращательной пары 4' расположена вдоль оси z, ось конечной вращательной пары 7' расположена вдоль оси х, в третьей кинематической цепи ось вращательного двигателя 3" расположена вдоль оси z, ось начальной вращательной пары 4" расположена параллельно оси х, ось конечной вращательной пары 7" расположена вдоль оси у.
На фигурах 1 и 2 представлены два вида предлагаемого манипулятора. На фигуре 1 кинематические цепи выполнены так, что их звенья, соединяющие кинематические пары, расположены следующим образом: в первой кинематической цепи они размещены в квадранте х. О, z, во второй кинематической цепи они размещены в квадранте y, О, -х, в третей кинематической цепи они размещены в квадранте -z, О, -y. На фигуре 2 кинематические цепи выполнены так, что их звенья, соединяющие кинематические пары, расположены следующим образом: в первой кинематической цепи они размещены в квадранте х, О, z, во второй кинематической цепи они размещены в квадранте y, О, х, в третей кинематической цепи они размещены в квадранте z, О, y.
Устройство - пространственный сферический механизм работает следующим образом.
Относительно основания 1 конечное звено 2 перемещается (вращается) по трем координатам посредством трех соединительных кинематических цепей. Три двигателя вращательного перемещения 3 (3′, 3′′), установленных на основании 1 передают вращение начальным вращательным кинематическим парам 4 (4′, 4′′), расположенными перпендикулярно оси двигателя 3 (3′, 3′′) с пересечением его оси, далее вращение передается на две промежуточные вращательные пары 5 (5′, 5′′) и 6 (6′, 6′′), расположенных параллельно оси начальной пары 4 (4′, 4′′), и затем движение передается конечных вращательных пар 7 (7′, 7′′), расположенными перпендикулярно оси второй промежуточной пары 6 (6′, 6′′) с пересечением ее оси, перемещают конечное звено по трем координатам.
Поскольку оси двигателей 3 (3′, 3′′) и конечной вращательной пары 7 (7′, 7′′) расположены с пересечением в центре декартовой системы координат, а оси промежуточных вращательных пар 4 (4′, 4′′), 5 (5′, 5′′) и 6 (6′, 6′′) параллельны друг другу и перпендикулярны осям двигателей 3 (3′, 3′′) и конечной пары 7 (7′, 7′′), то эти три промежуточные пары 4 (4′, 4′′), 5 (5′, 5′′) и 6 (6′, 6′′) обеспечивают вращение вокруг оси так же пересекающей центр декартовой системы координат, таки образом обеспечивая возможность образования сферической структуры и передачу вращения вокруг трех осей конечному звену 2 со стороны вращающихся двигателей 3 (3′, 3′′).
Устройство предназначено для манипуляций заготовками и изделиями, в различных измерительных системах, в испытательных стендах, в обработке деталей и заготовок с помощью различных инструментов, в сборочных операциях, в хирургии и т.д.
Claims (1)
- Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы, содержащий основание, выходное звено, три кинематические цепи, включающие каждая вращательный двигатель, расположенный на основании, начальную вращательную кинематическую пару, расположенную перпендикулярно оси двигателя с пересечением его оси, две промежуточные вращательные пары, расположенные параллельно оси начальной пары, конечную вращательную пару, расположенную перпендикулярно оси второй промежуточной пары с пересечением ее оси и сопряженную с выходным звеном, причем оси всех двигателей и конечных кинематических пар расположены с пересечением в центре декартовой системы координат с осями х, у, z, отличающийся тем, что в одной кинематической цепи ось вращательного двигателя расположена вдоль оси х, ось начальной вращательной пары расположена параллельно оси у, ось конечной вращательной пары расположена вдоль оси z, во второй кинематической цепи ось вращательного двигателя расположена вдоль оси у, ось начальной вращательной пары расположена вдоль оси z, ось конечной вращательной пары расположена вдоль оси x, в третьей кинематической цепи ось вращательного двигателя расположена вдоль оси z, ось начальной вращательной пары расположена параллельно оси х, ось конечной вращательной пары расположена вдоль оси у.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011112576/02U RU110326U1 (ru) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011112576/02U RU110326U1 (ru) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU110326U1 true RU110326U1 (ru) | 2011-11-20 |
Family
ID=45316932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011112576/02U RU110326U1 (ru) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU110326U1 (ru) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103358303A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-10-23 | 燕山大学 | 一种两转动一移动完全解耦并联机构 |
CN103381602A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-11-06 | 燕山大学 | 一种完全解耦的两移一转三自由度空间并联机构 |
RU2498895C2 (ru) * | 2012-02-29 | 2013-11-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук | Механизм с тремя степенями свободы |
CN104385264A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-04 | 广西智通节能环保科技有限公司 | 一种多支架双平台机构 |
CN108189014A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-06-22 | 四川大学 | 一种适用于球面加工的三自由度并联机器人 |
CN110238827A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-09-17 | 北华航天工业学院 | 一种变胞并联机器人 |
RU2730345C1 (ru) * | 2020-01-23 | 2020-08-21 | Владимир Иванович Пожбелко | Сферический v-манипулятор |
IT202000006100A1 (it) * | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Univ Degli Studi Di Ferrara | Meccanismo parallelo traslazionale |
RU2758385C1 (ru) * | 2021-02-24 | 2021-10-28 | Владимир Иванович Пожбелко | Круговой пространственный сферический манипулятор |
RU2781602C1 (ru) * | 2021-08-19 | 2022-10-14 | Владимир Иванович Пожбелко | Пространственно-плоский платформенный сферический манипулятор |
CN116749158A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-15 | 国机重型装备集团股份有限公司 | 具有一定轴线两变轴线球面三自由度定向装置 |
-
2011
- 2011-04-04 RU RU2011112576/02U patent/RU110326U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498895C2 (ru) * | 2012-02-29 | 2013-11-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук | Механизм с тремя степенями свободы |
CN103358303A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-10-23 | 燕山大学 | 一种两转动一移动完全解耦并联机构 |
CN103381602A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-11-06 | 燕山大学 | 一种完全解耦的两移一转三自由度空间并联机构 |
CN103381602B (zh) * | 2013-07-10 | 2015-09-16 | 燕山大学 | 一种完全解耦的两移一转三自由度空间并联机构 |
CN104385264A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-04 | 广西智通节能环保科技有限公司 | 一种多支架双平台机构 |
CN104385264B (zh) * | 2014-11-21 | 2016-04-20 | 广西智通节能环保科技有限公司 | 一种多支架双平台机构 |
CN108189014B (zh) * | 2018-03-30 | 2024-05-17 | 四川大学 | 一种适用于球面加工的三自由度并联机器人 |
CN108189014A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-06-22 | 四川大学 | 一种适用于球面加工的三自由度并联机器人 |
CN110238827A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-09-17 | 北华航天工业学院 | 一种变胞并联机器人 |
CN110238827B (zh) * | 2019-07-19 | 2021-03-23 | 北华航天工业学院 | 一种变胞并联机器人 |
RU2730345C1 (ru) * | 2020-01-23 | 2020-08-21 | Владимир Иванович Пожбелко | Сферический v-манипулятор |
WO2021191054A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-30 | Universita' Degli Studi Di Ferrara | Translational parallel mechanism |
IT202000006100A1 (it) * | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Univ Degli Studi Di Ferrara | Meccanismo parallelo traslazionale |
RU2758385C1 (ru) * | 2021-02-24 | 2021-10-28 | Владимир Иванович Пожбелко | Круговой пространственный сферический манипулятор |
RU2781602C1 (ru) * | 2021-08-19 | 2022-10-14 | Владимир Иванович Пожбелко | Пространственно-плоский платформенный сферический манипулятор |
CN116749158A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-15 | 国机重型装备集团股份有限公司 | 具有一定轴线两变轴线球面三自由度定向装置 |
CN116749158B (zh) * | 2023-08-16 | 2023-10-13 | 国机重型装备集团股份有限公司 | 具有一定轴线两变轴线球面三自由度定向装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU110326U1 (ru) | Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы | |
Angeles et al. | Kinetostatic design of an innovative Schönflies-motion generator | |
CN103495971A (zh) | 一种五自由度组合式机器人平台 | |
CN100348378C (zh) | 一种三自由度解耦并联机构 | |
CN107932482B (zh) | 一种可实现三维转动和两维移动运动的五自由度并联机构 | |
CN104875192A (zh) | 一种三移动两转动完全各向同性混联机器人机构 | |
RU2465124C1 (ru) | Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы | |
CN105619389A (zh) | 一种无奇异位形的对称并联机构 | |
CN102579137B (zh) | 一种可实现三维平动一维转动的并联手术机械手 | |
CN105196280B (zh) | 冗余驱动型三平动微操作机器人 | |
CN207997306U (zh) | 一种适用于球面加工的三自由度并联机器人 | |
Chunikhin et al. | Developing the mechanisms of parallel structure with five degrees of freedom designed for technological robots | |
CN102275163B (zh) | 一种球面并联运动机构 | |
EP3539727A1 (en) | Working device and double-arm type working device | |
CN109848969B (zh) | 一种用于虚轴机床和机器人的解耦三转动自由度并联机构 | |
CN102514001A (zh) | 一种空间八活动度焊接机器人机构 | |
RU113193U1 (ru) | Пространственный механизм с шестью степенями свободы | |
Li et al. | Design and optimization of a haptic manipulator using series-parallel mechanism | |
CN208068308U (zh) | 一种机器臂 | |
CN108189014B (zh) | 一种适用于球面加工的三自由度并联机器人 | |
CN106826767B (zh) | 一种基于抓取并联结构的六自由度并联机构 | |
CN203293189U (zh) | 一种主从支链分离式的二平动并联机器人 | |
JP2012240180A (ja) | 双腕ロボット | |
CN102248410B (zh) | 一种三转动并联操作平台 | |
RU115709U1 (ru) | Робототехническая технологическая установка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130405 |