RU152604U1 - Пространственный механизм с шестью степенями свободы - Google Patents

Abstract

Пм со вз скцмн ввсс ссосвлпвопо сичкц кикспп сшсоис от чвоичцсш сппсс уссоео атдпсссптвкап оикзнс адд окпос унвпп пэодввсдкц киксссоптпсмспзвп поикпунссвоп аокпрвпсповотнос псксссвзпдпсвп рвпто чооинппосивз аовссовз

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с шестью степенями свободы.

Задачей полезной модели является улучшение функциональных возможностей, за счет увеличения числа координат, по которым перемещается механизм.

За прототип принято устройство - пространственный классический пятизвенный сферический шарнирный механизм (А.Ф. Крайнев «Идеология конструирования» стр. 80, схема 3.1.), воспроизводящий с помощью двух приводов сферическое движение выходного звена.

Недостатком данного устройства является то, что это устройство обладает ограниченными функциональными возможностями перемещения рабочего органа в пространстве.

Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей за счет увеличения числа координат, по которым перемещается рабочий орган.

Поставленная цель достигается тем, что в пространственном механизме, включающем основание, выходное звено, соединительную кинематическую цепь между ними, включающую в себя стержень, сопряженный с основанием с возможностью линейного перемещения вдоль оси посредством опоры, состоящей из четырех кинематических цепей, каждая из которых содержит поступательные приводы, соединенные шарнирно с основанием и стержнем. В одной из четырех цепей сферический шарнир, сопрягающий поступательный привод со стержнем, установлен со смещением относительно оси стержня, а три других привода соединены со стержнем посредством трех вращательных кинематических пар, одна из которых закреплена на стержне, а две другие, оси которых перпендикулярны оси стержня, установлены на вилке поступательного привода, при этом опора дополнительно включает в себя две кинематические цепи, каждая из которых соединяет стержень с основанием посредством трех последовательно соединенных между собой промежуточными звеньями вращательных пар, причем одна из кинематических пар установлена на стержне с возможностью осевого перемещения, а остальные кинематические пары двух вспомогательных кинематических цепей расположены в пространстве с пересечением осей в одной точке на оси стержня. Свободный конец стержня соединен с выходным звеном посредством двух последовательно расположенных вращательных приводов, один из которых расположен с пересечением выходного звена под прямым углом, второй - по оси, перпендикулярной оси первого дополнительного привода.

На фиг. 1 представлена схема пространственного механизма.

Устройство - пространственный механизм состоит из основания 1, выходного звена 2, соединенные между собой кинематической цепью, включающую в себя стержень 3, сопряженный с основанием 1 с возможностью линейного перемещения вдоль оси посредством опоры, состоящей из четырех кинематических цепей, каждая из которых содержит поступательные приводы 4, соединенные посредством сферических шарниров 5 с основанием 1. В одной из четырех цепей сферический шарнир 6, сопрягающий поступательный привод 4 со стержнем 3, установлен со смещением относительно оси стержня 3, а три других привода 4 соединены со стержнем 3 посредством трех вращательных кинематических пар 7, 8 и 9, одна (7) из которых закреплена на стержне 3, а две другие (8, 9), оси которых перпендикулярны оси стержня, установлены на вилке 10 поступательного привода 4, при этом опора дополнительно включает в себя две кинематические цепи, каждая из которых соединяет стержень 3 с основанием 1 посредством трех последовательно соединенных между собой промежуточных звеньев из вращательных пар 11, 12 и 13, причем одна (11) из этих пар установлена на стержне 3 с возможностью осевого перемещения, а другие пары 12 и 13 расположены в пространстве с пересечением осей в одной точке на оси стержня 3. Свободный конец стержня 3 соединен с выходным звеном 2 посредством двух последовательно соединенных вращательных приводов 14 и 15, расположенных в пространстве таким образом, что ось одного (14) из них проходит перпендикулярно оси стержня 3 и выходного звена 2, а ось второго (15) совпадает с осью выходного звена 2.

Устройство работает следующим образом. Относительно основания 1 выходное звено 2 перемещается, совершая вращательное движение вокруг двух осей проходящих через точку "О" (Фиг. 1), в соответствии со связями налагаемыми начальными вращательными кинематическими звеньями 1-4-10-8-9-7-3, промежуточными кинематическими парами 11-12-13, конечной вращательной кинематической парой 3-14-15-2 и вращательной кинематической парой 4-6-3. Кинематические пары 4-6-3 обеспечивают наклон выходного звена 2 в пространстве, вращательные кинематические пары 1-4-10-8-9-7-3 обеспечивают возможность поворота выходного звена 2 вокруг своей оси и возможность линейного перемещения выходного звена 2 вдоль его оси. Движение выходного звена 2 по четырем координатам (три поворота и одно линейное смещение) задается четырьмя кинематическими цепями, при этом поступательные двигатели 4, опираясь на сферические кинематические пары 5, установленные на основании 1, передают движение выходного звена 2 через соответствующие вращательные кинематические пары 1-4-10-8-9-7-3 (для трех кинематических цепей) для четвертой кинематической цепи движение передается через сферическую кинематическую пару 4-6-3. При этом три кинематических цепи, включающие кинематические пары 1-4-10-8-9-7-3, задают наклон выходного звена 2 и его линейное смещение вдоль оси выходного звена 2. Четвертая кинематическая цепь, включающая сферическую кинематическую пару 4-6-3 определяет вращение выходного звена 2 вокруг его оси. Дополнительные вращательные приводы в кинематической цепи 3-14-15-2 обеспечивают дополнительное движение любого рабочего органа, связанного с выходным звеном 2 через указанные дополнительные приводы 14 и 15.

Claims (1)

1. Пм со вз скцмн ввсс ссосвлпвопо сичкц кикспп сшсоис от чвоичцсш сппсс уссоео атдпсссптвкап оикзнс адд окпос унвпп пэодввсдкц киксссоптпсмспзвп поикпунссвоп аокпрвпсповотнос псксссвзпдпсвп рвпто чооинппосивз аовссовз

   

Images