RU2263571C1

RU2263571C1 - Industrial robot

Info

Publication number: RU2263571C1
Application number: RU2004107075/02A
Authority: RU
Inventors: А.М. Литвиненко (RU); А.М. Литвиненко
Original assignee: Воронежский государственный технический университет
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-11-10
Also published as: RU2004107075A

Abstract

FIELD: robotics, namely manipulators of industrial robots used in medicine as automatic articulating simulators of movements of mandible, possibly in orthopedic industry branch.

SUBSTANCE: robot includes platform, base supporting drive mechanisms of freedom degrees. Arc-shaped spring members are arranged between base and platform; ends of said members are secured to base. Upper portions of said members are secured to platform; lateral portions of members are jointly mounted to drive mechanisms.

EFFECT: possibility for providing sufficient rigidity while keeping modular structure and technological effectiveness.

9 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к робототехнике, в частности к манипуляторам промышленных роботов, использующихся в медицине в качестве автоматических артикуляторов - иммитаторов движений нижней челюсти, и может быть использовано в ортопедической стоматологии.The invention relates to mechanical engineering, namely to robotics, in particular to manipulators of industrial robots used in medicine as automatic articulators - imitators of movements of the lower jaw, and can be used in orthopedic dentistry.

Известен манипулятор промышленного робота [1], содержащий шестистепенной механизм, установленный на основании, при этом на основании укреплен первый привод поворота, с ним последовательно соединены с помощью валов второй привод поворота, первый привод крена, второй привод крена, первый привод тангажа, второй привод тангажа и платформа. Также в состав робота входит и измеритель текущих параметров, при этом измеритель текущих параметров выполнен в виде комбинации однокомпонентного и трехкомпонентного акселерометра.A known industrial robot manipulator [1], containing a six-degree mechanism mounted on the base, wherein the first rotation drive is strengthened on the base, the second rotation drive, the first roll drive, the second roll drive, the first pitch drive, the second drive are connected in series with the shafts pitch and platform. The robot also includes a current parameter meter, while the current parameter meter is made in the form of a combination of a one-component and three-component accelerometer.

Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является промышленный робот [2], содержащий основание, на основании установлен первый привод поворота, с ним последовательно соединены с помощью валов второй привод поворота, первый привод крена, второй привод крена, первый привод тангажа, второй привод тангажа и платформа.Closest to the claimed combination of essential features is an industrial robot [2] containing a base, a first rotation drive is installed on the base, a second rotation drive, a first roll drive, a second roll drive, a first pitch drive, a second drive are connected in series with shafts pitch and platform.

Недостатком данной платформы (промышленного робота) является малая жесткость кинематической цепи, обусловленная ее протяженностью.The disadvantage of this platform (industrial robot) is the low rigidity of the kinematic chain, due to its length.

Изобретение направлено на обеспечение жесткости при сохранении модульности и технологичности.The invention is aimed at providing rigidity while maintaining modularity and manufacturability.

Это достигается тем, что промышленный робот содержит платформу, основание, на основании укреплены приводы степеней подвижности, при этом между основанием и платформой установлены дугообразные пружинные элементы с концами, укрепленными на основании, при этом в верхней части эти элементы прикреплены к платформе, а боковые части элементов шарнирно соединены с приводами.This is achieved by the fact that the industrial robot contains a platform, a base, drives of degrees of mobility are strengthened on the base, while arc-shaped spring elements with ends fixed on the base are installed between the base and the platform, while in the upper part these elements are attached to the platform, and the side parts elements pivotally connected to the drives.

Достижение технического результата обеспечивается за счет того, что между платформой и основанием включено несколько связей, что обеспечивает повышенную жесткость и практическое отсутствие зазора в кинематической цепи.The achievement of the technical result is ensured due to the fact that several links are included between the platform and the base, which provides increased rigidity and the practical absence of a gap in the kinematic chain.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показано изображение промышленного робота, вид сбоку в сечении, на фиг.2 то же - вид сверху, на фиг.3 вид спереди, а на фиг.4 показано функционирование робота в режиме параллельного перемещения сбоку, на фиг.5 - режим крена в боковой плоскости, на фиг.6 - режим плоскопараллельного перемещения в горизонтальной плоскости, на фиг.7 - режим поворота в горизонтальной плоскости, на фиг.8 - режим плоскопараллельного перемещения во фронтальной плоскости, на фиг.9 - режим крена во фронтальной плоскости.The invention is illustrated in the drawing, in which Fig. 1 shows an image of an industrial robot, a side view in section, in Fig. 2 the same is a top view, in Fig. 3 is a front view, and Fig. 4 shows the operation of the robot in a parallel side movement mode. , Fig. 5 shows the roll mode in the lateral plane; Fig. 6 shows the plane-parallel movement mode in the horizontal plane; Fig. 7 shows the rotation mode in the horizontal plane; Fig. 8 shows the plane-parallel movement mode in the frontal plane; 9 - roll mode in the frontal plane and.

Промышленный робот состоит из основания 1, на основании с помощью шарниров 2 укреплены приводы 3, имеющие выходной шток 4, который с помощью шарниров 5, соединен с боковой частью 6 дугообразного пружинного элемента, при этом его верхняя часть 7 соединена с платформой 8. Всего имеется 6 приводов: приводы 3 и 9 - перемещение 2-х параллельных дугообразных пружинных элементов с фронтальной стороны платформы, приводы 10 и 11 крена - перемещения во фронтальной плоскости, приводы 12 и 13 - перемещения 2-х параллельных дугообразных пружинных элементов с задней стороны платформы.The industrial robot consists of a base 1, on the base with the help of hinges 2, actuators 3 are mounted, having an output rod 4, which, by means of hinges 5, is connected to the side part 6 of the arcuate spring element, while its upper part 7 is connected to the platform 8. In total 6 drives: drives 3 and 9 - moving 2 parallel arcuate spring elements from the front side of the platform, roll 10 and 11 drives - moving in the front plane, drives 12 and 13 - moving 2 parallel arcuate spring elements from the back Torons platform.

Все приводы представляют собой двигатели постоянного тока через зубчатые редукторы, соединенные с шестерней, входящих в зацепление с рейкой, на которой укреплен шток 4. Промышленный робот функционирует следующим образом: плоскопараллельное перемещение в боковой вертикальной плоскости обеспечивается одновременной работой приводов 3, 9 и 12, 13, что схематично показано на фиг.4, при этом левые приводы работают на выдвижении, а правые на втягивание, а боковые части 6 перекатываются по нижней части платформы 8; если же работает лишь одна группа приводов, например 12 и 13 только на втягивание, то, как показано на фиг.5, будет осуществляться лишь крен в этой области; если в режиме, соответствующем фиг.4, привод 10 будет работать на выдвижение, а привод 11 - на втягивание, то будет осуществляться плоскопараллельное движение в горизонтальной плоскости - фиг.6; при работе противоположной параллельной пары, например: приводы 9 и 13 одновременно на выдвижение, то при фиксации штоков приводов 10 и 11 будет наблюдаться поворот в горизонтальной плоскости - фиг.7; при фиксации штоков приводов 3, 9, 12, 13 и при работе привода 10 на выдвижение, а привода 11 - на втягивание, будет осуществляться плоскопараллельное движение в вертикальной фронтальной плоскости - фиг.8; и наконец, при работе только одного привода 10 или 11 будет осуществляться крен в вертикальной фронтальной плоскости - см. фиг.9. Все приводы являются следящими системами, снабженными датчиками перемещения штока, которые управляются от стандартных систем управления.All drives are DC motors through gear reducers connected to a gear gearing with a rack on which the rod 4 is mounted. The industrial robot operates as follows: plane-parallel movement in the lateral vertical plane is ensured by the simultaneous operation of drives 3, 9 and 12, 13 that is schematically shown in figure 4, while the left drives are working on the extension, and the right to retract, and the side parts 6 are rolled along the lower part of the platform 8; if only one group of drives works, for example 12 and 13, only for retraction, then, as shown in Fig. 5, only roll in this area will be carried out; if, in the mode corresponding to FIG. 4, the drive 10 will work for extension, and the drive 11 will be pulled in, then plane-parallel movement in the horizontal plane will be carried out - FIG. 6; when the opposite parallel pair is working, for example: drives 9 and 13 are simultaneously extended, then when the rods of the drives 10 and 11 are fixed, rotation in the horizontal plane will be observed - Fig.7; when fixing the rods of the actuators 3, 9, 12, 13 and during operation of the actuator 10 to extend, and the actuator 11 to retract, plane-parallel movement will be carried out in the vertical frontal plane - Fig.8; and finally, when only one drive 10 or 11 is operating, roll in the vertical frontal plane will be carried out - see Fig. 9. All drives are servo systems equipped with rod movement sensors that are controlled from standard control systems.

Характерной особенностью промышленного робота является его модульная структура приводов, что повышает технологичность исполнения, а также жесткая конструкция, что в совокупности обеспечивает качественное функционирование устройства, повышает его надежность, улучшает функциональные характеристики, в частности, уменьшается погрешность воспроизведения движения.A characteristic feature of an industrial robot is its modular drive structure, which increases the manufacturability, as well as a rigid structure, which together ensures the high-quality functioning of the device, increases its reliability, improves functional characteristics, in particular, the error in motion reproduction is reduced.

Источники информацииSources of information

1. А.с. СССР №1301685 - Промышленный робот /А.Ш.Колискор. - заявка №3889009/31 - 08 от 22.04.85, опубл. 07.04.87, бюл. №13, МКИ⁴ В 25 J 9/00.1. A.S. USSR No. 1301685 - Industrial robot / A.Sh. Coliscor. - application No. 38889009/31 - 08 of 04.22.85, publ. 04/07/87, bull. No. 13, MKI ⁴ V 25 J 9/00.

2. Патенты РФ №2205745 - Промышленный робот /A.M.Литвиненко, А.В.Машаров - заявка №2002104028/02 от 14.02.2002, опубл. 10.06.2003, бюл. №16, МКИ⁷ В 25 J 11/00, 13/00.2. Patents of the Russian Federation No. 2205745 - Industrial Robot / AMLitvinenko, A.V. Masharov - Application No. 2002104028/02 of 02.14.2002, publ. 06/10/2003, bull. No. 16, MKI ⁷ V 25 J 11/00, 13/00.

Claims

An industrial robot containing a platform, a base, drives of degrees of mobility are strengthened on the base, characterized in that between the base and the platform there are arcuate spring elements with ends attached to the base, while in the upper part these elements are attached to the platform, and the side parts of the elements are hinged connected to the drives.