RU2259916C9 - Flexible manipulator - Google Patents
Flexible manipulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2259916C9 RU2259916C9 RU2003103649/02A RU2003103649A RU2259916C9 RU 2259916 C9 RU2259916 C9 RU 2259916C9 RU 2003103649/02 A RU2003103649/02 A RU 2003103649/02A RU 2003103649 A RU2003103649 A RU 2003103649A RU 2259916 C9 RU2259916 C9 RU 2259916C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working
- elements
- manipulator
- members
- flexible
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее техническое решение относится к области машиностроения. Рабочие органы такого типа используются для создания промышленных роботов повышенной гибкости. Например, робот на покраске внутренних поверхностей автомобиля. Кроме того, подобная кинематическая схема может быть использована для гибкого крепления наводящихся систем, антенн, различных излучателей и телекамер.This technical solution relates to the field of engineering. Working bodies of this type are used to create industrial robots of increased flexibility. For example, a robot for painting the inside of a car. In addition, such a kinematic scheme can be used for flexible mounting of guided systems, antennas, various emitters and television cameras.
Из известных заявителю устройств наиболее близким является промышленный манипулятор типа SRINE, описанный на страницах 26-27, книги издательства «МИР» «Не счесть у робота профессий», Москва, перевод 1987 г., под редакцией П.Марша.Of the devices known to the applicant, the closest is an industrial manipulator of the SRINE type, described on pages 26-27, the book of the publishing house MIR, "Do not count professions in a robot," Moscow, 1987 translation, edited by P. Marsh.
Манипулятор-прототип представляет собой набор чечевицеобразных элементов, расположенных последовательно и связанных гибкими связями.The prototype manipulator is a set of lenticular elements arranged in series and connected by flexible connections.
Однако манипуляторы такого типа обладают рядом недостатков:However, manipulators of this type have several disadvantages:
1. Нагруженная рабочая зона элементов представляет собой точку малой площади, из-за чего нагрузка распределена неравномерно, и элементы работают неэффективно. В результате их можно изготовить только из очень прочных материалов, которые имеют большой собственный вес и все равно быстро изнашиваются.1. The loaded working area of the elements is a point of small area, because of which the load is distributed unevenly, and the elements work inefficiently. As a result, they can only be made from very durable materials that have a large dead weight and still wear out quickly.
2. Элементы под нагрузкой проскальзывают, что не позволяет достичь большой точности позиционирования.2. The elements slip under load, which does not allow to achieve high positioning accuracy.
3. Конструкция не обладает достаточной прочностью на кручение, так как принципиально отсутствуют фиксирующие элементы. Это не позволяет использовать манипулятор для работы с деталями и оборудованием большого и среднего веса.3. The design does not have sufficient torsional strength, since there are basically no locking elements. This does not allow the use of the manipulator to work with parts and equipment of large and medium weight.
4. При работе слишком велика сила трения тросов об элементы, что повышает энергозатраты и приводит к быстрому износу гибких связей.4. During operation, the friction force of the cables against the elements is too high, which increases energy consumption and leads to rapid wear of flexible connections.
Целью настоящего изобретения является исключение указанных недостатков: снижение нагруженности элементов, снижение общего веса и удешевление конструкции за счет применения менее прочных материалов. Исключение проскальзывания для повышения точности позиционирования. Увеличение устойчивости к кручению. Увеличение надежности и уменьшение энергозатрат за счет снижения трения.The aim of the present invention is to eliminate these drawbacks: reducing the load on the elements, reducing the total weight and cheaper construction due to the use of less durable materials. No slippage to improve positioning accuracy. Increased torsion resistance. Increased reliability and reduced energy consumption by reducing friction.
Эта цель достигается путем оптимизации формы рабочих элементов, которые выполнены в виде усеченных сегментов цилиндра. Рабочая поверхность элементов снабжена поперечными зубьями, на боковых плоскостях установлены ограничители, взаимно смещенные относительно центра, а на нерабочей плоскости сделан паз для взаимного крепления элементов. Гибкие связи расположены между направляющими роликами, установленными в пазах, сделанных в торцах рабочих элементов.This goal is achieved by optimizing the shape of the working elements, which are made in the form of truncated segments of the cylinder. The working surface of the elements is provided with transverse teeth, limiters are installed on the lateral planes, mutually offset from the center, and a groove is made on the non-working plane for mutual fastening of the elements. Flexible connections are located between the guide rollers installed in the grooves made at the ends of the working elements.
Суть изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображена кинематическая схема манипулятора с двумя степенями свободы, а на фигуре 2 показано устройство отдельного элемента.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a kinematic diagram of a manipulator with two degrees of freedom, and figure 2 shows the device of a separate element.
Устройство состоит из рабочих элементов 1 с рабочей 2 и нерабочей 3 поверхностями, ограничителями бокового смещения 4, крепежного паза 5 на нерабочей поверхности, направляющих роликов 6, установленных на осях 7 в пазах 8 на торцах элементов, и гибких связей 9. Рабочая поверхность снабжена зубьями 10.The device consists of working elements 1 with a working 2 and non-working 3 surfaces, lateral displacement stops 4, a
Манипулятор устроен следующим образом.The manipulator is arranged as follows.
Последовательно установленные крест-накрест элементы 1 скрепляются гибкими связями 9, которые пропускаются через направляющие ролики 6 и закрепляются на конечном элементе манипулятора. Элементы при сборке попарно соединяются крепежными пазами и устанавливаются друг на друга с разворотом ограничителей в противоположные стороны.Consistently installed crosswise elements 1 are fastened by flexible ties 9, which are passed through the
Гибкий элемент, при помощи, например, обычной лебедки, натягивается с одной стороны, одновременно отпускаясь с противоположной, что приводит к изгибу манипулятора в сторону уменьшающегося элемента. Меняя порядок сборки манипулятора, можно построить систему с одной степенью свободы или с двумя, а увеличивая количество роликов, гибких связей и высоту их крепления - делать многозвенные манипуляторы различного назначения.A flexible element, using, for example, an ordinary winch, is stretched on one side, while simultaneously releasing from the opposite, which leads to the bending of the manipulator towards the decreasing element. Changing the assembly order of the manipulator, you can build a system with one degree of freedom or with two, and by increasing the number of rollers, flexible connections and the height of their attachment, you can make multi-link manipulators for various purposes.
Изменение радиуса кривизны рабочих поверхностей или использование поверхностей с переменным радиусом позволяет менять динамические характеристики отдельных элементов и соответствующих участков манипулятора.Changing the radius of curvature of the working surfaces or the use of surfaces with a variable radius allows you to change the dynamic characteristics of individual elements and corresponding sections of the manipulator.
На этом принципе можно разработать манипуляторы промышленных роботов, используемых на покраске, сварке и сборке автомобилей или радиотехнических устройств. Кроме того, можно использовать манипулятор для гибкого крепления наводящихся антенн, телекамер слежения и направленных излучателей.Based on this principle, it is possible to develop manipulators of industrial robots used in painting, welding and assembling automobiles or radio engineering devices. In addition, you can use the manipulator to flexibly mount guided antennas, tracking cameras and directional emitters.
Данная конструкция устройства резко уменьшает нагруженность элементов манипулятора за счет того, что рабочие области элементов теперь имеют не форму точки, как в прототипе, а прямую линию размером во всю ширину элемента, а при применении, например, зубьев даже принимают вид плоскости. Это дает возможность изготавливать элементы из менее прочных материалов, уменьшить вес манипулятора при одновременном улучшении эксплуатационных показателей.This design of the device dramatically reduces the loading of the manipulator elements due to the fact that the working areas of the elements now do not have the shape of a point, as in the prototype, but a straight line the size of the entire width of the element, and when applied, for example, the teeth even take the form of a plane. This makes it possible to manufacture elements from less durable materials, to reduce the weight of the manipulator while improving performance.
Зубчатая поверхность, ограничители и крепежный паз исключают возможность взаимного проскальзывания элементов, что существенно повышает точность позиционирования и нагрузочную способность манипулятора. А направляющие ролики снижают потери на трение и уменьшают износ гибких связей.Toothed surface, stops and fixing groove exclude the possibility of mutual slipping of elements, which significantly increases the accuracy of positioning and load capacity of the manipulator. And the guide rollers reduce friction losses and reduce the wear of flexible joints.
Кроме того, устройство очень технологично, фактически элементы можно изготавливать путем нарезки их из длинного профиля соответствующей формы. После чего достаточно прорезать пазы и просверлить отверстия для осей роликов и крепления боковых ограничителей. Резкое снижение нагруженности элементов позволяет изготавливать их из пластмасс с использованием технологии литья под давлением.In addition, the device is very technological, in fact, the elements can be made by cutting them from a long profile of the appropriate shape. Then it is enough to cut the grooves and drill holes for the axles of the rollers and the mounting of the side stops. A sharp decrease in the loading of elements allows them to be made of plastics using injection molding technology.
Предложенная конструкция обладает большой жесткостью за счет исключения взаимного проскальзывания элементов, устойчивостью к скручиванию. Это позволяет увеличить точность позиционирования. Увеличение рабочей поверхности элементов, позволяет увеличить допустимую нагрузку при одновременном снижении веса, стоимости и износа, что позволяет расширить зону возможных применений манипулятора. Так, например, теперь его можно применить в роботах, работающих с более тяжелыми и несбалансированными деталями или использовать в качестве гибкого крепежного элемента для систем наведения.The proposed design has great rigidity due to the exclusion of mutual slippage of elements, resistance to twisting. This allows you to increase positioning accuracy. The increase in the working surface of the elements allows you to increase the allowable load while reducing weight, cost and wear, which allows you to expand the area of possible applications of the manipulator. So, for example, now it can be used in robots working with heavier and unbalanced parts or used as a flexible fastener for guidance systems.
Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого объекта.Of the patent information materials known to the applicant, no features similar to the distinguishing features of the claimed object were found.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003103649/02A RU2259916C9 (en) | 2003-02-06 | 2003-02-06 | Flexible manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003103649/02A RU2259916C9 (en) | 2003-02-06 | 2003-02-06 | Flexible manipulator |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003103649A RU2003103649A (en) | 2004-12-27 |
RU2259916C2 RU2259916C2 (en) | 2005-09-10 |
RU2259916C9 true RU2259916C9 (en) | 2006-01-27 |
Family
ID=35847953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003103649/02A RU2259916C9 (en) | 2003-02-06 | 2003-02-06 | Flexible manipulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2259916C9 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535837C2 (en) * | 2013-04-12 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" | Robotic system |
-
2003
- 2003-02-06 RU RU2003103649/02A patent/RU2259916C9/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Не счесть у робота профессий. Под ред. П.МАРША. - М.: Мир, 1987, с.26-27. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2259916C2 (en) | 2005-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI75110B (en) | BOEJLIG ARM, I SYNNERHET ROBOTARM. | |
US9676104B2 (en) | Variable spring constant torque coupler | |
KR101304330B1 (en) | Robot arm having a weight compensation mechanism | |
EP0486324A2 (en) | Gripper blocks for reeled tubing injectors | |
MX2007009687A (en) | Elevator installation with a belt, belt for such an elevator installation, method of producing such a belt, composite of such belts and method for assembly of such a composite in an elevator installation. | |
CN113733153B (en) | Seven-degree-of-freedom flexible mechanical arm based on offset cross shaft hinge | |
ITVR930031A1 (en) | TRANSMISSION OR TRANSPORT ORGANIC FLEXIBLE GEAR | |
US11433533B2 (en) | Kinematic chain for transmission of mechanical torques | |
KR20130106970A (en) | Human power amplification device using wire rope | |
DE102018119982A1 (en) | Robots and robots with parallel links | |
RU2259916C9 (en) | Flexible manipulator | |
US3234698A (en) | Structurally rigid collapsible linkage assembly structure | |
EP1788280A2 (en) | Power transmission chain and power transmission having the same | |
US5791451A (en) | Tape drive conveyor system with twisted conformation | |
EP3348859A1 (en) | Chain | |
JPS62155354A (en) | V belt for non-stage transmission | |
US4526251A (en) | Chain retention device | |
CN110524528B (en) | Flexible winding mechanism | |
US20050239590A1 (en) | Energy absorbing chain guide | |
Mathijssen et al. | Novel lockable and stackable compliant actuation unit for modular+ SPEA actuators | |
AU2004236565B2 (en) | Hinged and segmented pipe | |
US5131892A (en) | Chain-belt | |
US4457743A (en) | Power transmission belt | |
EP0607317B1 (en) | Belt conveyor | |
RU223113U1 (en) | Flexible manipulator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TH4A | Reissue of patent specification | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100207 |