RU2478464C1 - Модульная робототехническая технологическая установка - Google Patents
Модульная робототехническая технологическая установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478464C1 RU2478464C1 RU2011135157/02A RU2011135157A RU2478464C1 RU 2478464 C1 RU2478464 C1 RU 2478464C1 RU 2011135157/02 A RU2011135157/02 A RU 2011135157/02A RU 2011135157 A RU2011135157 A RU 2011135157A RU 2478464 C1 RU2478464 C1 RU 2478464C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- module
- axis
- translational
- rotational
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относится к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с шестью степенями свободы и кинематической развязкой. Робототехническая установка включает основание с вертикальной стойкой, конечное звено, три двигателя поступательного перемещения, один из которых установлен на основании, второй - на вертикальной стойке, третий - также на основании, оси двигателей взаимно перпендикулярны, три кинематические цепи, каждая из которых содержит один из двигателей поступательного перемещения, три вращательные кинематические пары, оси которых параллельны оси соответствующего двигателя и два промежуточных звена, расположенных между вращательными кинематическими парами. Конечное звено снабжено модулем для фиксации обрабатываемой детали, выполненным с возможностью вращения детали относительно оси, параллельной плоскости основания с помощью встроенного привода вращательного движения, а основание снабжено модулем для удержания обрабатывающего инструмента с возможностью вращения его относительно оси, перпендикулярной плоскости основания с помощью привода вращательного движения, встроенного в модуль. Изобретение позволяет обрабатывать детали различной формы относительным взаимным движением детали и инструмента. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с шестью степенями свободы и кинематической развязкой. Установка позволяет осуществлять обработку закрепленной на конечном звене детали расположенным на основании инструментом, поступательными движениями вдоль трех взаимно перпендикулярных осей, вращательным движением инструмента и двумя вращательными движениями обрабатываемой детали.
Известна робототехническая установка, описанная в Raza UR-REHMAN, Stephane CARO, Damien CHABLAT, Philippe WENGER Kinematic and Dynamic Analysis of the 2-DOF Spherical Wrist of Orthoglide 5-axis, 3 Int. Cong, and Modelling of Mechanical Systems CMSM 2009, March 16-18, 2009 Hammamet, Tunisia; в которой можно выделить модуль поступательных перемещений вдоль трех взаимно перпендикулярных осей и модуль вращательных перемещений, расположенный на выходном звене первого модуля. К ее недостаткам можно отнести взаимное влияние поступательных перемещений, что сильно усложняет управление движением инструмента.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является робототехническая установка, описанная в работе X.Kong, С.Gosselin Type Synthesis of Parallel Mechanisms Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007, p.15, fig.1.7a, включающая основание, выполненное в виде платформы с вертикальной стойкой, конечное звено и три двигателя поступательного перемещения, один из которых установлен на платформе основания, а второй - на вертикальной стойке, причем оси двигателей взаимно перпендикулярны, три кинематические цепи, каждая из которых содержит один из двигателей поступательного перемещения, три вращательные кинематические пары, оси которых параллельны оси соответствующего двигателя и два промежуточных звена, расположенных между вращательными кинематическими парами.
Эта установка принята за прототип. К ее недостаткам можно отнести отсутствие возможности крепления обрабатывающего инструмента и обрабатываемой детали, а также малое количество степеней подвижности. Кроме того, расположение двух поступательных двигателей на стойке снижает жесткость, что существенно при обработке детали.
Технический результат - устранение отмеченных недостатков, повышение надежности и расширение возможностей по обработке деталей. Технический результат достигается тем, что в известном устройстве - робототехнической установке, включающей основание с вертикальной стойкой, конечное звено и три двигателя поступательного перемещения, один из которых установлен на основании, а второй - на вертикальной стойке, причем оси двигателей взаимно перпендикулярны, три кинематические цепи, каждая из которых содержит один из двигателей поступательного перемещения, три вращательные кинематические пары, оси которых параллельны оси соответствующего двигателя, и два промежуточных звена, расположенных между вращательными кинематическими парами, новым является то, что третий двигатель поступательного перемещения установлен на основании, а конечное звено снабжено модулем для фиксации обрабатываемой детали, выполненным с возможностью вращения детали относительно оси, параллельной плоскости основания с помощью встроенного привода вращательного движения, а основание снабжено модулем для фиксации обрабатывающего инструмента с возможностью вращения его относительно оси, перпендикулярной плоскости основания с помощью привода вращательного движения, встроенного в модуль.
В частном случае возможно исполнение модульной робототехнической технологической установки, в которой модуль для фиксации обрабатываемой детали выполнен с возможностью поворота детали относительно двух взаимно перпендикулярных осей, одна из которых параллельна плоскости основания, для чего он оснащен дополнительным приводом вращательного движения.
Возможно также оснащение модуля инструмента измерительной контактной головкой, которая с помощью приводов вращательного и поступательного движений позволяет контролировать форму обрабатываемой детали.
На Фиг.1 показана схема модульной робототехнической технологической установки, на Фиг.2 - частный случай ее исполнения, в котором модуль инструмента имеет две степени подвижности - вращения относительно взаимно перпендикулярных осей. На Фиг.3 - исполнение модуля обрабатывающего инструмента с оснащением его измерительной контактной головкой.
Робототехническая технологическая установка состоит из модуля поступательных перемещений и модулей вращательных перемещений обрабатываемой детали и инструмента. Модуль поступательных перемещений содержит горизонтально установленное основание 1, на котором расположены двигатели поступательного перемещения 2 и 2', оси которых лежат в плоскости основания и перпендикулярны друг другу. На основании, перпендикулярно ему, закреплена стойка 3 с расположенным на ней двигателем поступательного перемещения 4, ось которого перпендикулярна плоскости основания. Выходное звено 5 соединено с двигателями поступательного перемещения 2, 2' и 4 тремя кинематическими цепями, каждая из которых содержит три вращательные кинематические пары 6, 7, 8; 6', 7', 8' и 6'', 7'', 8'' соответственно, оси которых параллельны оси соответствующего двигателя и два промежуточных звена 9 и 10; 9' и 10'; 9'' и 10'', расположенных между вращательными кинематическими парами. На выходном звене закреплен модуль вращательных перемещений 11 обрабатываемой детали 12 с возможностью вращения вокруг оси, параллельной плоскости основания посредством встроенного в него привода вращательного перемещения
В частном случае модуль обрабатываемой детали имеет дополнительный привод вращательного перемещения 13 (Фиг.2), ось вращения которого перпендикулярна оси, параллельной плоскости основания. Модуль обрабатывающего инструмента 14, например, абразивный камень с приводом расположен на основании и оснащен приводом вращательного перемещения 15, обеспечивающего его поворот вокруг оси, перпендикулярной плоскости основания.
Модуль инструмента может быть также оснащен измерительной контактной головкой 16 (Фиг.3), которая с помощью приводов вращательных (11, 13 и 15) и поступательных (2, 2', 4) перемещений позволяет контролировать форму обрабатываемой детали скольжением щупа головки по поверхности детали.
Модульная робототехническая установка работает следующим образом. На основании 1 установлен модуль инструмента 14, например, абразивный камень с приводом. Положение инструмента может изменяться приводом вращательного перемещения 15. Обрабатываемая деталь 12 закрепляется на конечном звене 5 модулем детали. Углы установки детали определяются приводами вращательных перемещений 11 и 13 с установкой требуемого угла относительно одной оси, параллельной плоскости основания (Фиг.1), или двух взаимно перпендикулярных осей (Фиг.2). В модуле поступательных перемещений от установленных на основании приводов поступательного перемещения 2, 2' и установленного на стойке 3 двигателя поступательного перемещения 4 через три вращательные кинематические пары, оси которых параллельны оси соответствующего двигателя 6,7, 8; 6', 7', 8' и 6'', 7'', 8'' соответственно и два промежуточных звена 9 и 10; 9' и 10'; 9'' и 10'', расположенных между вращательными кинематическими парами, движение передается на конечное звено так, что деталь 11 подводится к установленному на основании инструменту 14. Угол установки детали определяется приводами 11 и 13 модуля детали. Движение детали относительно инструмента 14 позволяет осуществлять ее обработку. После завершения обработки возможна проверка формы обрабатываемой детали скольжением щупа измерительной контактной головки 16 (Фиг.3), с помощью приводов вращательных (11, 13 и 15) и поступательных (2, 2', 4) перемещений по поверхности детали, что позволяет контролировать форму обрабатываемой детали.
Таким образом, робототехническая установка позволяет обрабатывать детали различной формы относительным взаимным движением детали и инструмента.
Claims (3)
1. Модульная робототехническая установка, включающая основание с вертикальной стойкой, конечное звено, три двигателя поступательного перемещения, один из которых установлен на основании, а второй - на вертикальной стойке, причем оси двигателей взаимно перпендикулярны, три кинематические цепи, каждая из которых содержит один из двигателей поступательного перемещения, три вращательные кинематические пары, оси которых параллельны оси соответствующего двигателя, и два промежуточных звена, расположенных между вращательными кинематическими парами, отличающаяся тем, что третий двигатель поступательного перемещения установлен на основании, конечное звено снабжено модулем для фиксации обрабатываемой детали, выполненным с возможностью вращения детали относительно оси, параллельной плоскости основания, с помощью встроенного привода вращательного движения, а основание снабжено модулем для удержания обрабатывающего инструмента с возможностью вращения его относительно оси, перпендикулярной плоскости основания с помощью привода вращательного движения, встроенного в модуль.
2. Модульная робототехническая установка по п.1, отличающаяся тем, что модуль для фиксации обрабатываемой детали оснащен дополнительным приводом вращательного движения, обеспечивающим возможность поворота детали относительно двух взаимно перпендикулярных осей.
3. Модульная робототехническая установка по п.1, отличающаяся тем, что модуль для удержания обрабатывающего инструмента оснащен измерительной контактной головкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011135157/02A RU2478464C1 (ru) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | Модульная робототехническая технологическая установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011135157/02A RU2478464C1 (ru) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | Модульная робототехническая технологическая установка |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011135157A RU2011135157A (ru) | 2013-02-27 |
RU2478464C1 true RU2478464C1 (ru) | 2013-04-10 |
Family
ID=49120002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011135157/02A RU2478464C1 (ru) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | Модульная робототехническая технологическая установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2478464C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104875193A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-09-02 | 江南大学 | 一种1t&(1t2r)&1r完全各向同性混联机器人机构 |
CN105215976A (zh) * | 2015-09-30 | 2016-01-06 | 河南科技大学 | 完全解耦三自由度并联机构 |
CN106863262A (zh) * | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 上海工程技术大学 | 具有大转动角度的三转动自由度解耦并联机器人 |
RU173466U1 (ru) * | 2016-07-20 | 2017-08-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Пространственный механизм с пятью степенями свободы |
RU205104U1 (ru) * | 2021-02-17 | 2021-06-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" | Манипуляционный пространственный механизм |
RU209477U1 (ru) * | 2021-07-30 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Пространственный механизм |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103286778B (zh) * | 2013-05-24 | 2016-01-27 | 燕山大学 | 两自由度转动解耦并联机构 |
CN112518721B (zh) * | 2020-12-01 | 2022-08-05 | 中国民航大学 | 一种四自由度完全解耦复合驱动并联机构 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2063329C1 (ru) * | 1993-06-01 | 1996-07-10 | Институт машиноведения им.А.А.Благонравова РАН | Робототехническая технологическая установка |
US6729202B2 (en) * | 2001-05-31 | 2004-05-04 | UNIVERSITé LAVAL | Cartesian parallel manipulators |
RU2415744C2 (ru) * | 2009-04-06 | 2011-04-10 | Российская академия наук Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН | Робототехническая установка для обработки деталей |
-
2011
- 2011-08-23 RU RU2011135157/02A patent/RU2478464C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2063329C1 (ru) * | 1993-06-01 | 1996-07-10 | Институт машиноведения им.А.А.Благонравова РАН | Робототехническая технологическая установка |
US6729202B2 (en) * | 2001-05-31 | 2004-05-04 | UNIVERSITé LAVAL | Cartesian parallel manipulators |
RU2415744C2 (ru) * | 2009-04-06 | 2011-04-10 | Российская академия наук Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН | Робототехническая установка для обработки деталей |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
X.Kong, C.Gosselin Type Synthesis of Parallel Mechanisms Springer-Verlag Berlin Heidelberg; 2007, p.15, fig.1.7a. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104875193A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-09-02 | 江南大学 | 一种1t&(1t2r)&1r完全各向同性混联机器人机构 |
CN105215976A (zh) * | 2015-09-30 | 2016-01-06 | 河南科技大学 | 完全解耦三自由度并联机构 |
CN106863262A (zh) * | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 上海工程技术大学 | 具有大转动角度的三转动自由度解耦并联机器人 |
RU173466U1 (ru) * | 2016-07-20 | 2017-08-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Пространственный механизм с пятью степенями свободы |
RU205104U1 (ru) * | 2021-02-17 | 2021-06-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" | Манипуляционный пространственный механизм |
RU209477U1 (ru) * | 2021-07-30 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Пространственный механизм |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011135157A (ru) | 2013-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2478464C1 (ru) | Модульная робототехническая технологическая установка | |
He et al. | Type synthesis for 4-DOF parallel press mechanism using GF set theory | |
WO2015082713A1 (en) | Redundant parallel positioning table device | |
Shin et al. | Stiffness enhancement of a redundantly actuated parallel machine tool by dual support rims | |
US10252413B2 (en) | Robot and robot system | |
Chi et al. | Stiffness optimization of a novel reconfigurable parallel kinematic manipulator | |
Xie et al. | Development and experimental study of a redundant hybrid machine with five-face milling capability in one setup | |
Jin et al. | Structure synthesis and singularity analysis of a parallel manipulator based on selective actuation | |
KR102612120B1 (ko) | 평면형 다관절 로봇 암 시스템 | |
Fomin et al. | Calculation of general number of imposed constraints of kinematic chains | |
Li et al. | Stiffness estimation and experiments for the Exechon parallel self-reconfiguring fixture mechanism | |
Xu et al. | Dynamic analysis of a linear delta robot in hybrid polishing machine based on the principle of virtual work | |
Borras et al. | A reconfigurable 5-DoF 5-SPU parallel platform | |
RU115709U1 (ru) | Робототехническая технологическая установка | |
Pisla et al. | Kinematics and design of two variants of a reconfigurable parallel robot | |
Yang et al. | An agile manufacturing system for large workspace applications | |
Palmieri et al. | Design and testing of a spherical parallel mini manipulator | |
Xu et al. | Design, development, and analysis of a hybrid serial-parallel machine for precision polishing | |
Zhang et al. | Novel design and analysis of a reconfigurable parallel manipulator using variable geometry approach | |
Lu et al. | Kinematics/statics and workspace analysis of a 3-leg 5-DoF parallel manipulator with a UPU-type composite active constrained leg | |
Chen et al. | Kinematics control for a 7-dof cable-driven anthropomorphic arm | |
Fan et al. | A novel 2T2R 4-DOF parallel manipulator | |
Staicu | Kinematics of a translation-rotation hybrid parallel robot | |
Zhang et al. | Rotational axes and inverse kinematics analysis of a novel 5-DOF hybrid manipulator | |
Demirel | Design of hybrid cable-constrained parallel mechanisms for walking machines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150824 |