RU2247648C1 - Manipulator - Google Patents
Manipulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247648C1 RU2247648C1 RU2003124053/02A RU2003124053A RU2247648C1 RU 2247648 C1 RU2247648 C1 RU 2247648C1 RU 2003124053/02 A RU2003124053/02 A RU 2003124053/02A RU 2003124053 A RU2003124053 A RU 2003124053A RU 2247648 C1 RU2247648 C1 RU 2247648C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manipulator
- plates
- loop
- base
- spirals
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидромеханическим манипуляторам промышленных роботов, преимущественно работающих в ангулярной системе координат.The invention relates to hydromechanical manipulators of industrial robots, mainly working in an angular coordinate system.
Известны манипуляторы, имеющие руку со схватом и привод [1]. Манипулятор имеет опорную плиту и плиты, которые могут перемещаться по колонне.Known manipulators having a hand with a tong and a drive [1]. The manipulator has a base plate and plates that can move around the column.
Недостатком манипулятора является отсутствие возможности осуществить привод опускания руки до уровня поля, что ограничивает возможности устройства, а также низкое быстродействие.The disadvantage of the manipulator is the inability to carry out the drive lowering the hands to the field level, which limits the capabilities of the device, as well as low speed.
Известен также манипулятор [2]. Гибкий рычаг состоит из нескольких звеньев, связанных универсальными шарнирами, причем первое звено соединено кольцом с валом. Рука снабжена внешним приводом, не имеет возможности осевого выдвижения.A manipulator is also known [2]. A flexible lever consists of several links connected by universal joints, the first link being connected by a ring to the shaft. The hand is equipped with an external drive, it does not have the possibility of axial extension.
Наиболее близким по технической сущности среди всех аналогов является манипулятор с тензорной рукой [3]. Этот манипулятор выполнен в виде ряда пластин, соединенных посредством универсальных шарниров, обеспечивающих их поворот относительно друг друга. В пластинах образованы отверстия, сквозь которые пропущены жилы, прикрепленные одним концом к соответствующим пластинам. При натяжении жил за противоположные концы пластины поворачиваются в любые положения для выполнения манипуляционных действий.The closest in technical essence among all analogues is a manipulator with a tensor arm [3]. This manipulator is made in the form of a series of plates connected by universal hinges, ensuring their rotation relative to each other. Holes are formed in the plates, through which cores are passed, attached at one end to the respective plates. When tensioning the cores at the opposite ends of the plate, they turn in any position to perform manipulation actions.
Недостатком прототипа является сложность конструкции, вызванная наличием привода в составе двигателя, редуктора, а также барабанов и натягивающего устройства.The disadvantage of the prototype is the design complexity caused by the presence of a drive in the engine, gearbox, as well as drums and a tensioner.
Высокая сложность конструкции обуславливает малую надежность.The high complexity of the design leads to low reliability.
Изобретение направлено на упрощение конструкции, повышение надежности.The invention is aimed at simplifying the design, improving reliability.
Это достигается тем, что жилы выполнены в виде двойных трубчатых спиралей, закрепленных на основании и подключенных к источникам давления.This is achieved by the fact that the cores are made in the form of double tubular spirals fixed to the base and connected to pressure sources.
Достижение технического результата достигается за счет того, что жилы выполнены в виде двойных трубчатых упругих спиралей, закрепленных на основании и подключенных к источникам давления.The achievement of the technical result is achieved due to the fact that the cores are made in the form of double tubular elastic spirals fixed to the base and connected to pressure sources.
Поскольку при анализе патентной литературы данного признака не обнаружено, он является существенным и отличительным.Since this feature was not found in the analysis of patent literature, it is significant and distinctive.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана конструктивная схема манипулятора, на фиг.2 и 3 показана двойная трубчатая спираль при закрепленных концах в исходном состоянии - фиг.2 и включенном состоянии - фиг.3.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a structural diagram of a manipulator, Figs. 2 and 3 show a double tubular spiral with the ends fixed in the initial state - Fig. 2 and on - Fig. 3.
Манипулятор состоит из основания 1, в котором закреплены (запрессованы) выводы трубчатых петлеобразных спиралей - жил 2. Манипулятор имеет несколько пластин, например пластину 3 и пластину 4, которые подсоединены к основанию с помощью универсальных шаровых шарниров 5. В пластинах выполнены отверстия 6 для прохода натягивающих жил. К пластине 4 через шарнир подсоединен схват 7. Выводы петлеобразных спиралей подключены к источникам давления 8, которые управляются системой управления 9. Места закрепления перегибов 11 спиралей снабжены подшипниками 12, а отверстия 6 снабжены антифрикционными втулками 13.The manipulator consists of a base 1, in which the conclusions of the tubular loop-shaped spirals are fixed (pressed) - cores 2. The manipulator has several plates, for example, plate 3 and plate 4, which are connected to the base using universal ball joints 5. The holes 6 for passage are made in the plates tensioning veins. A gripper 7 is connected to the plate 4 through the hinge 7. The terminals of the loop-shaped spirals are connected to pressure sources 8, which are controlled by the control system 9. The fixing points of the
Манипулятор работает следующим образом. Рассмотрим сначала действие одной жилы, выполненной из скрученной петли. На фиг.2 она изображена в натянутом состоянии. Предполагается, что материал спиральной трубчатой петли - жилы - обладает достаточной упругостью. При подаче тока в петлю в ее ветвях появляются усилия, вызванные силами давления. В результате происходит раскрутка предварительно закрученной петли. Когда момент на продольной оси станет равен моменту упругости, раскручивание прекратится. Но осевая координата петли увеличивается пропорционально углу раскрутки. В результате возникает стрела прогиба 10 - см. фиг.3.The manipulator works as follows. Let us first consider the action of one core made of a twisted loop. In Fig.2 she is depicted in a taut state. It is assumed that the material of the spiral tubular loop - the core - has sufficient elasticity. When a current is supplied to the loop, forces caused by pressure forces appear in its branches. As a result, the pre-twisted loop is unwound. When the moment on the longitudinal axis becomes equal to the moment of elasticity, the unwinding stops. But the axial coordinate of the loop increases in proportion to the spin angle. The result is an arrow of deflection 10 - see figure 3.
При отключении давления петля вернется в исходное состояние под действием сил упругости, стрела прогиба становится равной нулю - фиг.2. Если один из концов петли закреплен на звене с шарниром, то удлинение петли при подаче в ее ветви тока вызывает перемещение звена или под действием силы тяжести, или под действием пружинных свойств материала спирали, например вакуумной резины.When the pressure is turned off, the loop will return to its original state under the action of elastic forces, the deflection arrow becomes equal to zero - Fig.2. If one of the ends of the loop is fixed on a link with a hinge, then lengthening the loop when a current is applied to its branch causes the link to move either by gravity or by the spring properties of the spiral material, for example, vacuum rubber.
На этом принципе и основана работа манипулятора. Каждая пара спиральных петель воздействует на одну степень подвижности какой-либо пластины. В двух плоскостях поворот происходит под действием четырех петель. Выводы каждой из петель подсоединены к источникам 8. Источники 8 управляются системой управления 9. Система 9 подает сигналы на пары источников 8, которые увеличивают или уменьшают давление в петлях. В результате петли растягиваются, придавая новое угловое положение пластинам, соединенным шарнирами 5. Конструкция манипулятора изгибается подобно хоботу и приходит в состояние, задаваемое человеком-оператором или программной системой. Схват 7 приводится в действие также в результате удлинения или сокращения трубчатых спиральных петель.The manipulator’s work is based on this principle. Each pair of spiral loops affects one degree of mobility of a plate. In two planes, rotation occurs under the action of four loops. The conclusions of each of the loops are connected to sources 8. Sources 8 are controlled by the control system 9. System 9 provides signals to pairs of sources 8, which increase or decrease the pressure in the loops. As a result, the loops are stretched, giving a new angular position to the plates connected by hinges 5. The design of the manipulator bends like a trunk and comes into the state specified by the human operator or software system. The grip 7 is also actuated by lengthening or shortening the tubular spiral loops.
Технико-экономическая эффективность манипулятора состоит в том, что конструкция, технология изготовления и условия эксплуатации приводов в виде двойных трубок-спиралей значительно выше, чем у традиционных приводов с тросовым барабаном. Это связано с отсутствием таких ненадежных узлов, как редуктор, тормоз. Таким образом, надежность манипулятора повышается. Повышаются и массогабаритные показатели, поскольку привод звеньев максимально приближен к самим звеньям, а не расположен на основании.The technical and economic efficiency of the manipulator consists in the fact that the design, manufacturing technology and operating conditions of the drives in the form of double spiral tubes are significantly higher than that of traditional drives with a cable drum. This is due to the lack of such unreliable components as a gearbox, brake. Thus, the reliability of the manipulator is increased. The overall dimensions also increase, since the link drive is as close as possible to the links themselves, and is not located on the base.
Источники информацииSources of information
1. Заявка Великобритании №1493193 “Механический манипулятор или робот” от 18.02.74.1. UK application No. 1493193 "Mechanical manipulator or robot" from 02/18/74.
2. Заявка Великобритании №1548336 “Гибкий рычаг робота” - аналог патента Норвегии №760304 от 30.06.76.2. UK application No. 1548336 “Flexible arm of a robot” - an analogue of Norwegian patent No. 760304 from 06.30.76.
3. Патент США №3497083 - Манипулятор с тензорной рукой /С.Андерсен, опубл. 10.05.68.3. US patent No. 3497083 - Manipulator with a tensor arm / S. Andersen, publ. 05/10/68.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124053/02A RU2247648C1 (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124053/02A RU2247648C1 (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Manipulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003124053A RU2003124053A (en) | 2005-01-20 |
RU2247648C1 true RU2247648C1 (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=34977923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003124053/02A RU2247648C1 (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Manipulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247648C1 (en) |
-
2003
- 2003-07-31 RU RU2003124053/02A patent/RU2247648C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003124053A (en) | 2005-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8052185B2 (en) | Robot hand with humanoid fingers | |
CN111496830B (en) | Multi-degree-of-freedom humanoid dexterous manipulator with mechanical flexibility | |
JP5265635B2 (en) | Tendon-driven finger actuation system | |
CN103565562B (en) | Under-actuated artificial limb hand | |
JP6545768B2 (en) | Finger mechanism, robot hand and control method of robot hand | |
CN108994864B (en) | Double-tendon rope series connection type coupling self-adaptive finger device | |
US20220133578A1 (en) | Exoskeleton finger rehabilitation training device and usage method thereof | |
JP6329647B2 (en) | Operation of the hand provided on the humanoid robot | |
US9016744B2 (en) | Mechanical capstan amplifier | |
CN111390892B (en) | Full-drive bionic dexterous hand based on pneumatic muscles | |
JPH02145282A (en) | Upper extremity mechanism of human like type | |
JPWO2011118646A1 (en) | Robot hand and robot device | |
JPH02503404A (en) | Connected structure with adjustable endpoint compliance | |
CN104889998A (en) | Under-actuated robot finger device with covering and clamping functions | |
KR102154391B1 (en) | Apparatus gripper | |
JP5521674B2 (en) | robot | |
KR20130110973A (en) | Miniature robot hand | |
JP2013043279A (en) | Low-stroke actuation for serial robot | |
JP2016168645A (en) | Multi-finger hand device | |
CN86102562A (en) | Self-adapting, universal flexible manipulator mechanism | |
CN110370305B (en) | Mechanical finger and mechanical arm | |
KR20120113006A (en) | Dual-mode twisted string actuator | |
US20170009857A1 (en) | Cable cylinder provided with an anti-rotation device having an elongate element which is flexible but rigid when twisted | |
CN109129548B (en) | Variable-geometry linear parallel clamping self-adaptive robot finger device | |
CN110253555A (en) | Bionic mechanical hand |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050801 |