RU2501648C2 - Device for manual control over tripod manipulator - Google Patents
Device for manual control over tripod manipulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501648C2 RU2501648C2 RU2011145705/02A RU2011145705A RU2501648C2 RU 2501648 C2 RU2501648 C2 RU 2501648C2 RU 2011145705/02 A RU2011145705/02 A RU 2011145705/02A RU 2011145705 A RU2011145705 A RU 2011145705A RU 2501648 C2 RU2501648 C2 RU 2501648C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- handle
- manipulation handle
- platform
- manipulator
- positioning sensors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ручных электродистанционных системах управления погрузочными манипуляторами.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in manual remote control systems for loading manipulators.
Известен кран-манипулятор с исполнительным механизмом в виде трипода (патент РФ №2207317, МПК В66С 23/44, опубл. 27.06.2003 г.), содержащий смонтированное на транспортном средстве поворотное в вертикальной плоскости основание в виде плоской треугольной фермы, на вершинах основания шарнирно закреплены корпуса трех гидроцилиндров. Штоки всех трех цилиндров соединены между собой и с грузозахватным органом. Для поворота основания предусмотрено два гидроцилиндра, штоки которых закреплены на обращенной вверх стороне основания.A known crane with an actuator in the form of a tripod (RF patent No. 2207317, IPC ВСС 23/44, publ. 06/27/2003), containing mounted on a vehicle rotatable in a vertical plane base in the form of a flat triangular truss, on the tops of the base the hulls of three hydraulic cylinders are pivotally fixed. The rods of all three cylinders are interconnected and with a load gripping body. To rotate the base, two hydraulic cylinders are provided, the rods of which are fixed on the upside of the base.
Причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата является то, управление каждой степенью подвижности манипулятора-трипода осуществляется отдельной рукояткой.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below is that each degree of mobility of the tripod manipulator is controlled by a separate handle.
Известно устройство ручного управления подвижным объектом, принятое за прототип (патент РФ №2253593 В64С 13/04, опубл. 10.06.2005 г.), содержащее корпус, рукоятку, кинематически связанную с механическими узлами, пружинные загружатели и электрические датчики положения рукоятки. Управление объектом осуществляется путем создания простых кинематических связей между механическими узлами.A device for manual control of a movable object, adopted as a prototype (RF patent No. 2253593 B64C 13/04, published on 06/10/2005), comprising a housing, a handle kinematically connected with mechanical units, spring loaders and electric position sensors of the handle. The object is controlled by creating simple kinematic connections between mechanical nodes.
Причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, является то, что устройство обеспечивает одновременное отклонение рукоятки только по двум взаимно перпендикулярным направлениям, т.е. управление осуществляется только двумя обобщенными координатами.The reasons that impede the achievement of the required technical result is that the device provides simultaneous deviation of the handle only in two mutually perpendicular directions, i.e. control is carried out only by two generalized coordinates.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - увеличение числа одновременно действующих управляющих воздействий на объект управления.The problem to which the invention is directed is to increase the number of simultaneously acting control actions on the control object.
Технический результат - повышение удобства и точности ручного управления манипулятором-триподом.EFFECT: increased convenience and accuracy of manual control of a tripod manipulator.
Указанный технический результат достигается тем, что манипуляционная рукоятка установлена посредством сферического шарнира на платформе, связанной с рукоятью-подлокотником, а на стержне манипуляционной рукоятки установлена скользящая втулка, на внешней поверхности которой по окружности через 120° размещены сферические шарниры, в которых крепятся штанги датчиков позиционирования, другие концы которых связаны с платформой посредством цилиндрических шарниров. Датчики позиционирования имеют ограничительные пластины и демпферы, между которыми установлены возвратные пружины, а на ограничительных пластинах установлены постоянные магниты, воздействующие на герметизированные магнитоуправляемые контакты, а электроуправляемые распределители управляются электронными ключами, подключенными в свою очередь к датчикам позиционирования.The specified technical result is achieved by the fact that the manipulation handle is mounted by means of a spherical hinge on a platform connected to the arm-arm, and a sliding sleeve is mounted on the handle of the manipulation handle, on the outer surface of which spherical joints are placed around the circumference through 120 °, in which the rods of positioning sensors are mounted , the other ends of which are connected to the platform by means of cylindrical joints. Positioning sensors have restrictive plates and dampers between which return springs are installed, and permanent magnets are installed on the restrictive plates, which act on sealed magnetically controlled contacts, and electrically controlled distributors are controlled by electronic keys, which are in turn connected to positioning sensors.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существующим признакам заявленного объекта.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, made it possible to establish that the applicant has not found an analogue characterized by features identical to all existing features of the claimed object.
Следовательно, заявленное предполагаемое изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed alleged invention meets the requirement of "novelty" under the current law.
На фиг.1 приведено устройство управления манипулятором-триподом, на фиг.2 - датчик позиционирования, на фиг.3 - электрогидравлическая схема системы управления манипулятором-триподом.Figure 1 shows the control device of the tripod manipulator, figure 2 - positioning sensor, figure 3 is an electro-hydraulic circuit of the control system of the tripod manipulator.
Устройство состоит из корпуса 1, на котором посредством цилиндрического шарнира 2 установлена рукоять-подлокотник 3, имеющей откидной обхват 4, к нижней стороне рукояти-подлокотника 3 в шарнире 5 крепится штанга 6 датчика позиционирования 7, который в свою очередь имеет цилиндрическое шарнирное соединение 8 с корпусом 1. К рукояти-подлокотнику 3 крепится стержнями 9 и 10 платформа 11, на которой посредством сферического шарнира 12 установлена манипуляционная рукоятка 13 так, чтобы она находилась на уровне кисти руки оператора, предплечье которого располагается на рукояти-подлокотнике 3. На стержне манипуляционной рукоятки 13 установлена скользящая втулка 14 на внешней поверхности которой по окружности через 120° размещены сферические шарниры 15, 16, 17 к которым в свою очередь крепятся штанги 18, 19, 20 датчиков позиционирования 21, 22, 23 соответственно. Датчики позиционирования 21, 22 и 23 с другой стороны крепятся к платформе 11 посредством цилиндрических шарниров 24, 25 и 26. В стержнях 9 и 10 имеются резьбовые муфты 27 и 28 для регулировки положения платформы 11 относительно рукояти-подлокотника 3, а наклон рукояти-подлокотника 3 в свою очередь может регулироваться поворотом в цилиндрическом шарнире 29 и фиксироваться в заданном положении стопорным винтом 30.The device consists of a housing 1, on which, through a
Датчики позиционирования 7, 21, 22, 23 выполнены однотипно и состоят из корпуса датчика 31, (фиг.2) к которому крепится присоединительная штанга 32, в корпус датчика 31 входит другая присоединительная штанга 33 на которой закреплены ограничительные пластины 34 и 35, внутри корпуса датчика 31 к его стенкам прикреплены цилиндры демпферов 36 и 37, заполненных демпфирующей жидкостью 38 и.внутри которых перемещается поршень 39 и 40 соответственно, имеющих дроссельные отверстия 41. Поршни 39 и 40 жестко соединены со штоками 42 и 43 соответственно, которые в свою очередь крепятся к ограничительным пластинам 34 и 35. Между ограничительными пластинами 34, 35 и цилиндрами демпферов 36, 37 установлены возвратные пружины 44 и 45. На ограничительных пластинах 34, 35 установлены постоянные магниты 46, 47, а напротив них на некотором расстоянии к цилиндрам демпферов крепятся герметизированные магнитоуправляемые контакты (герконы) 48 и 49 соответственно, от герконов 48 и 49 наружу корпуса датчика 31 выведены разъемы 50 и 51.The
Электрогидравлическая система управления манипулятором (фиг.3) состоит из непосредственно манипулятора-трипода, состоящего из основания 52, поворотной рамы 53, поворотного цилиндра 54, который с одной стороны шарнирно крепится к поворотной раме 53, а с другой к основанию 52, на поворотной раме 53 к ее вершинам крепятся шарнирно гидроцилиндры 55, 56, 57, другие концы которых сходятся в одной точке в унифицированном шарнире 58, образуя трипод. Подача рабочей жидкости к гидроцилиндрам осуществляется от напорной магистрали 59 гидросистемы к электроуправляемым распределителям 60, 61, 62 и 63, слив жидкости осуществляется в бак 64. Электромагниты золотников распределителей 60, 61, 62 и 63 управляются электронными ключами 65, 66, 67 и 68 соответственно, которые подключены к датчикам позиционирования 7, 21, 22 и 23 устройства управления манипулятором-триподом по фиг.1.The electro-hydraulic control system of the manipulator (Fig. 3) consists directly of the tripod manipulator, consisting of a base 52, a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Для наклона вперед поворотной рамы 53 (фиг.3) оператор предплечьем наклоняет вниз рукоять-подлокотник 3 (фиг.1), которая воздействует на датчик позиционирования 7, перемещая штангу 6 вниз. Далее (фиг 2) штанга 33 перемещаясь вправо (по рис) ограничительной пластиной 34 сжимает упругий элемент 44 с одновременным перемещением штоков 42 и 43 демпферов. Поршни 39 и 40 демпферов перемещаясь в цилиндрах 36 и 37 испытывают вязкое сопротивление за счет дросселирования жидкости через дроссельные отверстия 41, тем самым позволяют плавно перемещать ограничительные пластины 34 и 35 внутри корпуса датчика 31 и исключать случайные включения электроуправляемых распределителей. При дальнейшем движении штанги 33, ограничительной пластины 34 постоянный магнит 46 приближается к геркону 48 замыкает его контакты, начиная пропускать электрический ток к электронному ключу 65 (фиг.3), который в свою очередь включает электромагниты золотника распределителя 60, перемещая золотник вниз (по схеме) и тем самым открывает подачу рабочей жидкости от напорной магистрали 59 к поршневой полости гидроцилиндра 54. Поворотная рама 53 (фиг.3) начинает наклоняться вперед пока на датчик позиционирования 7 (фиг.1) осуществляется давление предплечья оператора. Как только оператор перестанет оказывать усилие на рукоять-подлокотник 3 пружины 44 и 45 (фиг.2) вернут ограничительные пластины 34 и 35 вместе со штангой 33 в исходное положение, а соответственно при удалении постоянного магнита 46 от геркона 48 разомкнется электрическая цепь, электронный ключ 65 (фиг.3) отключит от питания электромагниты золотника распределителя 60, вернув золотник в нейтральное положение, поворотная рама 53 остановится. Для наклона рамы 53 назад рукоять-подлокотник 3 следует потянуть вверх, передача управляющих сигналов в этом случае аналогична выше описанному.To tilt the pivoting frame 53 (FIG. 3) forward, the forearm operator tilts the arm-arm 3 (FIG. 1) down, which acts on the
Для управления охватом в пространстве, размещенном на универсальном шарнире 58 (фиг.3) необходимо управлять несколькими гидроцилиндрами одновременно. Управление гидроцилиндрами 55, 56, 57 аналогично управлению гидроцилиндром 54, все зависит от того, на какой датчик позиционирования 21, 22 или 23 (фиг.1) оказывается воздействие и в какую сторону перемещаются штанги 18, 19, 20. Если оператор перемещает манипуляционную рукоятку 13 от себя, то штанга 18 вытягивается из датчика позиционирования 21, а штанги 19 и 20 вталкиваются в датчики позиционирования 22 и 23. Вследствие чего шток гидроцилиндра 55 (фиг.3) выдвигается, а штоки гидроцилиндров 56 и 57 втягиваются. Для управления только двумя гидроцилиндрами, например 55 и 56 (фиг.3) оператору необходимо манипуляционной рукояткою 13 (фиг.1) совершить пространственное движение относительно сферического шарнира 12 по окружности относительно датчика позиционирования 23, не оказывая на него силового воздействия, в этом случае в движение придут штанги 21 и 22, сигнал от которых поступит на электронные ключи 66 и 68 приводя в движение гидроцилиндры 55 и 56.To control the coverage in the space placed on the universal joint 58 (figure 3), it is necessary to control several hydraulic cylinders simultaneously. The control of
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
- Средство предназначено для повышения удобства и точности ручного управления манипулятором-триподом.- The tool is intended to increase the convenience and accuracy of manual control of the tripod manipulator.
- Средство, воплощающее заявленный объект, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- The tool embodying the claimed object is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию промышленная применимость по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of industrial applicability under applicable law.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145705/02A RU2501648C2 (en) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | Device for manual control over tripod manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145705/02A RU2501648C2 (en) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | Device for manual control over tripod manipulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011145705A RU2011145705A (en) | 2013-05-20 |
RU2501648C2 true RU2501648C2 (en) | 2013-12-20 |
Family
ID=48788842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011145705/02A RU2501648C2 (en) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | Device for manual control over tripod manipulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2501648C2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2614866C1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-03-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of intuitive master control of single-bucket excavator |
RU170704U1 (en) * | 2016-05-27 | 2017-05-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | DEVICE FOR INTUITIVE COPYING OF A SINGLE BUCKET EXCAVATOR |
RU173556U1 (en) * | 2017-03-07 | 2017-08-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | MANUAL CONTROL DEVICE FOR TRIPOD MANIPULATOR |
RU2699703C1 (en) * | 2018-08-06 | 2019-09-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Control method of actuating mechanism of robot-manipulator with force-load feedback and device for its implementation |
RU198350U1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-07-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Manipulator Manual Control Module |
RU219687U1 (en) * | 2023-03-01 | 2023-07-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Tripod manual control device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4012014A (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-15 | Mcdonnell Douglas Corporation | Aircraft flight controller |
SU1129067A1 (en) * | 1983-09-02 | 1984-12-15 | Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева | Hand-control manipulator |
RU2007335C1 (en) * | 1991-04-17 | 1994-02-15 | Потапов Олег Федорович | Flying vehicle control device |
RU2100862C1 (en) * | 1996-07-16 | 1997-12-27 | Производственно-коммерческое предприятие "Регитон" | Electric control handle |
RU2253593C2 (en) * | 2003-06-20 | 2005-06-10 | ФГУП Научно-исследовательский институт авиационного оборудования | Device for manual control of mobile object |
-
2011
- 2011-11-10 RU RU2011145705/02A patent/RU2501648C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4012014A (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-15 | Mcdonnell Douglas Corporation | Aircraft flight controller |
SU1129067A1 (en) * | 1983-09-02 | 1984-12-15 | Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева | Hand-control manipulator |
RU2007335C1 (en) * | 1991-04-17 | 1994-02-15 | Потапов Олег Федорович | Flying vehicle control device |
RU2100862C1 (en) * | 1996-07-16 | 1997-12-27 | Производственно-коммерческое предприятие "Регитон" | Electric control handle |
RU2253593C2 (en) * | 2003-06-20 | 2005-06-10 | ФГУП Научно-исследовательский институт авиационного оборудования | Device for manual control of mobile object |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2614866C1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-03-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of intuitive master control of single-bucket excavator |
RU170704U1 (en) * | 2016-05-27 | 2017-05-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | DEVICE FOR INTUITIVE COPYING OF A SINGLE BUCKET EXCAVATOR |
RU173556U1 (en) * | 2017-03-07 | 2017-08-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | MANUAL CONTROL DEVICE FOR TRIPOD MANIPULATOR |
RU2699703C1 (en) * | 2018-08-06 | 2019-09-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Control method of actuating mechanism of robot-manipulator with force-load feedback and device for its implementation |
RU198350U1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-07-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Manipulator Manual Control Module |
RU219687U1 (en) * | 2023-03-01 | 2023-07-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Tripod manual control device |
RU2812830C1 (en) * | 2023-07-10 | 2024-02-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" (RU) | Method for controlling mechanisms of parallel kinematic structure, taking into account condition of drives and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011145705A (en) | 2013-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2501648C2 (en) | Device for manual control over tripod manipulator | |
CN106457566B (en) | The mobile robot of hydraulic hybrid and electric actuation | |
US20050277092A1 (en) | Motion platform device for spatial disorientation simulation | |
EP2718921B1 (en) | Motion simulator | |
US3608743A (en) | Material-handling apparatus | |
CN204913931U (en) | Steady manipulator that snatchs that exchanges accuse | |
US20110185837A1 (en) | Humanoid robot implementing a spherical hinge with coupled actuators | |
JP5987246B2 (en) | 6-legged platform and jack that can be used for the 6-legged platform | |
Sardellitti et al. | Antagonistically actuated compliant joint: Torque and stiffness control | |
KR20110017672A (en) | A robot having the shape of a crab | |
CN109018058A (en) | A kind of sufficient integral type robot leg structure of wheel | |
US6722224B2 (en) | Dual axis joystick for operating hydraulic valves | |
CN108466286A (en) | One kind being based on the multi-direction kinematic robot of cylinder four-footed | |
US3880304A (en) | Mimic positioning controller for a hydraulically actuated back hoe | |
CN103909526B (en) | The two degrees of freedom parallel manipulator wrist that a kind of motor pattern is variable | |
CN206426120U (en) | A kind of joint of robot kinematic driving unit | |
KR20200100937A (en) | automatic mooring device | |
Tavolieri et al. | Analysis and design of a 1-DOF leg for walking machines | |
CA2821679C (en) | Electro/hydraulic interactive double feedback loop | |
CN102514001A (en) | Spatial eight-degrees-of-freedom welding robot mechanism | |
Ryu et al. | Adaptive whole-body dynamics: An actuator network system for orchestrating multijoint movements | |
RU173556U1 (en) | MANUAL CONTROL DEVICE FOR TRIPOD MANIPULATOR | |
RU153809U1 (en) | MANUAL MANIPULATOR DEVICE | |
EP4039987B1 (en) | Micro electro-hydraulic linear actuator and electro-hydraulic actuated robot dexterous hand | |
CA3066163C (en) | Control system for and method of operating joints |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131112 |