RU2147277C1 - Manipulator grip - Google Patents
Manipulator grip Download PDFInfo
- Publication number
- RU2147277C1 RU2147277C1 RU99118149/12A RU99118149A RU2147277C1 RU 2147277 C1 RU2147277 C1 RU 2147277C1 RU 99118149/12 A RU99118149/12 A RU 99118149/12A RU 99118149 A RU99118149 A RU 99118149A RU 2147277 C1 RU2147277 C1 RU 2147277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bellows
- electrorheological
- cavity
- grip
- fluid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
Заявленное изобретение относится к робототехнике и касается исполнительного органа робота и манипулятора, который может использоваться как в машиностроении, так и медицине при конструировании электромеханических протезов, в частности протезов руки человека. The claimed invention relates to robotics and relates to the Executive body of the robot and the manipulator, which can be used both in mechanical engineering and medicine in the design of electromechanical prostheses, in particular human hand prostheses.
Известен схват манипулятора, содержащий сильфон, связанный с эластичным баллоном, стенка которого заполнена электрореологической суспензией, повышающей жесткость захвата при увеличении ее вязкости в поле электректных выступов дополнительной оболочки. Устройство также снабжено силовым цилиндром и электромагнитной системой управления (Авт.св. СССР N 1805032, кл. B 25 J 15/00, 30.03.93). Known grip manipulator containing a bellows associated with an elastic cylinder, the wall of which is filled with an electrorheological suspension, increasing the stiffness of the grip with an increase in its viscosity in the field of electrorect protrusions of the additional shell. The device is also equipped with a power cylinder and an electromagnetic control system (Aut. St. USSR N 1805032, class B 25 J 15/00, 03/30/93).
Недостатком известного устройства является его конструктивная сложность, обусловившая недостаточное быстродействие. A disadvantage of the known device is its structural complexity, which caused insufficient performance.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является схват манипулятора, известный из авт.св. СССР N 988550, кл. B 25 J 15/00, 25.01.83. The closest analogue of the claimed invention is a grip manipulator, known from ed. USSR N 988550, class B 25 J 15/00, 01.25.83.
Известное устройство содержит сильфон, полость которого связана с источником давления рабочего тела в виде сжатого воздуха или жидкости, и фиксирующую камеру из эластичного материала, заполненную электрореологической суспензией. Одна из стенок сильфона выполнена гладкой и является общей с фиксирующей камерой, что упрощает конструкцию. The known device contains a bellows, the cavity of which is connected to a source of pressure of the working fluid in the form of compressed air or liquid, and a fixing chamber of elastic material filled with an electrorheological suspension. One of the walls of the bellows is smooth and is common with the fixing chamber, which simplifies the design.
Однако отсутствие в сильфоне прокачки рабочего тела, а также регулирование подачи рабочего тела посредством механического клапана снижает уровень управляемости и быстройдействие устройства. However, the absence in the bellows of pumping the working fluid, as well as the regulation of the supply of the working fluid through a mechanical valve, reduces the level of controllability and quick action of the device.
Задачей изобретения является преодоление указанных недостатков, то есть обеспечение при простоте конструктивного выполнения, повышенной надежности работы, быстродействия и высокого уровня управляемости с помощью компьютерной техники. The objective of the invention is to overcome these drawbacks, that is, providing simplicity of structural design, increased reliability, speed and a high level of controllability using computer technology.
Технический результат достигается за счет того, что в схвате манипулятора, содержащем размещенный на гибком основании сильфон, полость которого посредством трубопровода связана с источником давления, электроды, цепь питания которых соединена с источником тока, и электрореологическую жидкость для обеспечения жесткости схвата при ее загустении, согласно изобретению полость сильфона заполнена электрореологической жидкостью, являющейся рабочим телом сильфона, а трубопровод на отводящих участках снабжен связанным с электродами электрореологическими затворами и образует с полостью сильфона замкнутый контур для прокачки электрореологической жидкости через сильфон при включении насоса. The technical result is achieved due to the fact that in the grip of the manipulator containing a bellows placed on a flexible base, the cavity of which is connected via a pipeline to a pressure source, electrodes, the power supply circuit of which is connected to a current source, and an electrorheological fluid to ensure grip rigidity when it is thickened, according to According to the invention, the bellows cavity is filled with an electrorheological fluid, which is the working fluid of the bellows, and the pipeline in the discharge sections is provided with an electrodes connected to the electrodes eologicheskimi gate and forms with the cavity of the bellows closed loop for pumping electrorheological fluid through the bellows when the pump is turned on.
Величина напряженности электрического поля для создания необходимой степени загустения жидкости в затворах составляет 10 - 20 В/мм, при этом используют электрореологическую жидкость, время изменения вязкости которой при подаче напряжения составляет 10-2-10-4 с.The magnitude of the electric field to create the necessary degree of thickening of the fluid in the gates is 10 - 20 V / mm, while using electrorheological fluid, the time of viscosity change when applying voltage is 10 -2 -10 -4 s.
Из уровня техники не обнаружено решений, обладающих признаками, сходными с совокупностью признаков, характеризующих заявленное изобретение, вследствие чего создается вывод о его соответствии условию изобретательского уровня. No solutions have been found from the prior art that have features similar to the totality of features characterizing the claimed invention, as a result of which a conclusion is made about its compliance with the inventive step condition.
Изобретение поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.
Схват манипулятора состоит из сильфона 1, наложенного на гибкое пружинящее основание 2, на концах которого имеются зажимные губки 3 для захвата и удержания предмета 4. The grip of the manipulator consists of a bellows 1, superimposed on a flexible spring base 2, at the ends of which there are clamping jaws 3 for gripping and holding the object 4.
Полость сильфона заполнена электрореологической жидкостью, являющейся рабочим телом сильфона, и посредством трубопровода связана с источником давления в виде гидравлического насоса 5. The bellows cavity is filled with electrorheological fluid, which is the working fluid of the bellows, and is connected via a pipeline to a pressure source in the form of a hydraulic pump 5.
Трубопровод на отводящих участках выполнен в виде гибких трубок 6, 7 и снабжен электрореологическими затворами 8, 9 и коллектором 10. Электрореологические затворы 8, 9 имеют в своем составе электроды 11, 12, цепь питания которых соединена с источником тока. Электроды 11, 12 помещены в электрореологическую жидкость так, что при подаче напряжения вязкость электрореологической жидкости увеличивается на участках затворов. The pipeline in the outlet sections is made in the form of flexible tubes 6, 7 and is equipped with electrorheological shutters 8, 9 and a collector 10. The electrorheological shutters 8, 9 include electrodes 11, 12, the power circuit of which is connected to a current source. The electrodes 11, 12 are placed in an electrorheological fluid so that when a voltage is applied, the viscosity of the electrorheological fluid increases in the areas of the gates.
Трубопровод образует с полостью 13 сильфона замкнутый контур, за счет чего при работе гидравлического насоса и создании в системе давления жидкость прокачивается по замкнутому контуру: насос 5, сильфон 1, гибкие трубки 6, 7, электрореологические затворы 8, 9, коллектор 10. The pipeline forms a closed loop with a cavity of 13 bellows, due to which, when the hydraulic pump is operating and pressure is created in the pressure system, the fluid is pumped in a closed loop: pump 5, bellows 1, flexible tubes 6, 7, electrorheological locks 8, 9, manifold 10.
При подаче управляющего напряжения на электроды 11, 12 вязкость электрореологической жидкости увеличивается в зоне действия приложенного напряжения, затворы 8, 9 оказывают сопротивление протекающей через них жидкости, что приводит к расширению сильфона 1, деформации основания 2, движению навстречу друг к другу губок 3 и сжатию ими предмета 4. When a control voltage is applied to the electrodes 11, 12, the viscosity of the electrorheological liquid increases in the applied voltage zone, the gates 8, 9 resist the fluid flowing through them, which leads to expansion of the bellows 1, deformation of the base 2, movement of the jaws 3 towards each other, and compression them subject 4.
Сила сжатия зависит от давления, создаваемого насосом 5, а также от величины сопротивления, оказываемого току жидкости затворами 8, 9, то есть от приложенного к управляющим электродам напряжения. Величину напряженности электрического поля для создания необходимой степени загустения жидкости в затворах 8, 9 выбирают в пределах 10 - 20 В/мм. The compression force depends on the pressure created by the pump 5, as well as on the value of the resistance exerted by the fluid flow to the valves 8, 9, that is, from the voltage applied to the control electrodes. The magnitude of the electric field to create the necessary degree of thickening of the liquid in the gates 8, 9 is chosen in the range of 10 - 20 V / mm
Последнее обстоятельство позволяет прецезионно изменять степень воздействия схвата на предмет (усилие обжатия). The latter circumstance allows you to precision change the degree of impact of the grip on the subject (compression force).
Время изменения вязкости электрореологической жидкости при подаче напряжения составляет 10-2-10-4 с, что позволяет оперировать предложенным схватом с большим быстродействием и использовать при проектировании возможности микропроцессорной техники.The time of changing the viscosity of the electrorheological fluid when applying voltage is 10 -2 -10 -4 s, which allows you to operate the proposed grip with high speed and use when designing the possibility of microprocessor technology.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99118149/12A RU2147277C1 (en) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | Manipulator grip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99118149/12A RU2147277C1 (en) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | Manipulator grip |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2147277C1 true RU2147277C1 (en) | 2000-04-10 |
Family
ID=20224142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99118149/12A RU2147277C1 (en) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | Manipulator grip |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2147277C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102756378A (en) * | 2012-08-01 | 2012-10-31 | 谢宁 | Magnetorheological smart skin |
| CN112873251A (en) * | 2021-01-12 | 2021-06-01 | 华中科技大学 | Soft finger for realizing sectional bending by using soft valve array |
| CN116079779A (en) * | 2023-03-17 | 2023-05-09 | 重庆邮电大学 | Compound driving type soft gripper |
-
1999
- 1999-08-23 RU RU99118149/12A patent/RU2147277C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102756378A (en) * | 2012-08-01 | 2012-10-31 | 谢宁 | Magnetorheological smart skin |
| CN102756378B (en) * | 2012-08-01 | 2014-08-13 | 谢宁 | Magnetorheological smart skin |
| CN112873251A (en) * | 2021-01-12 | 2021-06-01 | 华中科技大学 | Soft finger for realizing sectional bending by using soft valve array |
| CN112873251B (en) * | 2021-01-12 | 2022-04-29 | 华中科技大学 | Soft finger for realizing sectional bending by using soft valve array |
| CN116079779A (en) * | 2023-03-17 | 2023-05-09 | 重庆邮电大学 | Compound driving type soft gripper |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6679687B2 (en) | Hydro elastic pump which pumps using non-rotary bladeless and valveless operations | |
| Peirs et al. | Design of miniature parallel manipulators for integration in a self-propelling endoscope | |
| EP2960498B1 (en) | Rapidly modulated hydraulic supply for a robotic device | |
| Ivanescu et al. | A variable structure controller for a tentacle manipulator | |
| JP2005524802A (en) | Artificial muscle | |
| ES2105148T3 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE MARCH OF FEMORAL AMPUTES. | |
| JP2001137268A (en) | Air cylinder device for artificial leg | |
| EP3276183B1 (en) | Prosthetic with voice coil valve | |
| RU2147277C1 (en) | Manipulator grip | |
| CN105827145B (en) | Three matrix actuator and its method of work based on Piezoelectric Driving | |
| Doll et al. | A novel artificial sphincter prosthesis driven by a four-membrane silicon micropump | |
| Davis et al. | Enhanced dynamic performance in pneumatic muscle actuators | |
| CN106821686B (en) | A kind of hydraulic damper for ectoskeleton orthoses | |
| US3411448A (en) | Human fluid pumping apparatus | |
| Bowler et al. | Pneumatic muscle actuators: Musculature for an anthropomorphic robot arm | |
| Van Ham et al. | Fast and accurate pressure control using on-off valves | |
| WO1996008130A3 (en) | Hydraulic or pneumatic piston and/or diaphragm pump | |
| Yang et al. | Design and model analysis of a robotic joint with circular electro-hydraulic actuator | |
| Jien et al. | Pressure control valve for mckibben artificial muscle actuators with miniaturized unconstrained pneumatic on/off valves | |
| KR102561982B1 (en) | A Power-efficient Soft Pneumatic Actuator Using Magnet Chamber Structure | |
| Sárosi | Static Force Model of Pneumatic Artificial Muscles | |
| RU2003908C1 (en) | Throttling device | |
| Yang et al. | Pneumatic squirming robot based on flexible pneumatic actuator | |
| IL121728A (en) | Lower limb prosthetic device | |
| Siegfarth | Hydraulic miniature actuators controlled by electrorheological fluid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NF4A | Reinstatement of patent | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050824 |