RU2566323C1 - Spatial six-link mechanism with rotary kinematic pairs - Google Patents

Spatial six-link mechanism with rotary kinematic pairs Download PDF

Info

Publication number
RU2566323C1
RU2566323C1 RU2014128853/11A RU2014128853A RU2566323C1 RU 2566323 C1 RU2566323 C1 RU 2566323C1 RU 2014128853/11 A RU2014128853/11 A RU 2014128853/11A RU 2014128853 A RU2014128853 A RU 2014128853A RU 2566323 C1 RU2566323 C1 RU 2566323C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
link
spatial
parts
kinematic pairs
link mechanism
Prior art date
Application number
RU2014128853/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонард Шамсиевич Хаиров
Герман Викторович Демидов
Александр Васильевич Щербаков
Александр Васильевич Сачков
Владимир Михайлович Бородин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Герман Викторович Демидов
Леонард Шамсиевич Хаиров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ), Герман Викторович Демидов, Леонард Шамсиевич Хаиров filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority to RU2014128853/11A priority Critical patent/RU2566323C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2566323C1 publication Critical patent/RU2566323C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: spatial six-link mechanism with rotary kinematic pairs consists of six links (1) mutually joined by means of six hinges (4). One link is composite and consists of two parts (2) and (3) which form mobile cylindrical joint with a possibility of mutual movement of parts in the longitudinal direction and rotations in the cross direction with the subsequent fixing with reference to each other.
EFFECT: ability of the mechanism to get folded into flat and line structure.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве пространственного шестизвенного механизма с трехмерным движением.The invention relates to mechanical engineering and can be used as a spatial six-link mechanism with three-dimensional movement.

Пространственные шестизвенные шарнирные системы обладают уникальной способностью складываться в плоскую конструкцию. Получение новых подвижных пространственных механизмов является актуальной задачей.Spatial six-link articulated systems have the unique ability to fold into a flat structure. Obtaining new mobile spatial mechanisms is an urgent task.

Известно, что кинематическая замкнутая цепь с шестью вращательными кинематическими парами представляет в общем случае жесткую систему (Верховский А.В. Шестизвенные пространственные шарнирные механизмы // Известия Томского политехнического института имени С.М. Кирова, т. 61, вып. 1. 1947. - С. 47-52). Из источника информации известно так же, что при соблюдении некоторых частных условий шестизвенная шарнирная система, составленная в виде простой замкнутой кинематической цепи, приобретает одну степень подвижности, т.е. является механизмом. Так, например, существует шестизвенный механизм с вращательными кинематическими парами, у которого оси шарниров образуют два пучка пересекающихся осей, по три оси в каждом.It is known that a kinematic closed chain with six rotational kinematic pairs is generally a rigid system (Verkhovsky A.V. Six-dimensional spatial articulated mechanisms // Bulletin of the Tomsk Polytechnic Institute named after S.M. Kirov, vol. 61, issue 1. 1947. - S. 47-52). It is also known from the source of information that, subject to certain particular conditions, a six-link articulated system composed of a simple closed kinematic chain acquires one degree of mobility, i.e. is a mechanism. So, for example, there is a six-link mechanism with rotational kinematic pairs, in which the axis of the hinges form two beams of intersecting axes, three axes in each.

Недостатком известного шестизвенного пространственного механизма является отсутствие гарантии того, что при синтезе механизма после замыкания кинематической цепи шестизвенная шарнирная система приобретет одну степень подвижности, т.е. станет механизмом.A disadvantage of the known six-link spatial mechanism is the lack of guarantee that during the synthesis of the mechanism after closing the kinematic chain, the six-link articulated system will gain one degree of mobility, i.e. will become a mechanism.

Известен пространственный механизм с вращательными кинематическими парами (механизм Брикара), состоящий из шести звеньев, соединенных между собой с помощью шести шарниров (Галиуллин И.А. Синтез подвижных шестизвенных механизмов [Текст] / И.А. Галиуллин, М.Г. Яруллин // Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики «АНТЭ - 2013»: Международная научно-техническая конференция, 19-21 ноября 2013 г.: Сборник докладов, Казань: Из-во Казан, гос. техн. ун-та, 2013. - С 23-31). Базовой фигурой, на которой построен механизм Брикара, является куб.The known spatial mechanism with rotational kinematic pairs (Bricard mechanism), consisting of six links interconnected by six hinges (I. Galiullin. Synthesis of mobile six-link mechanisms [Text] / I. A. Galiullin, M. G. Yarullin / / Problems and Prospects for the Development of Aviation, Land Transport and Energy "ANTE-2013": International Scientific and Technical Conference, November 19-21, 2013: Collection of reports, Kazan: Kazan, State Technical University, 2013 . - C 23-31). The basic figure on which the Brikar mechanism is built is a cube.

Недостатком известного шестизвенного пространственного механизма является отсутствие гарантии того, что при синтезе механизма после замыкания кинематической цепи шестизвенная шарнирная система приобретет одну степень подвижности, т.е. станет механизмом. Из указанного источника информации известно также, что одной степенью подвижности обладает кинематическая замкнутая цепь с семью вращательными кинематическими парами звеньев.A disadvantage of the known six-link spatial mechanism is the lack of guarantee that during the synthesis of the mechanism after closing the kinematic chain, the six-link articulated system will gain one degree of mobility, i.e. will become a mechanism. It is also known from this information source that a kinematic closed circuit with seven rotational kinematic pairs of links has one degree of mobility.

Решаемой задачей изобретения является создание подвижного пространственного шестизвенного механизма с вращательными кинематическими парами.The object of the invention is the creation of a moving spatial six-link mechanism with rotational kinematic pairs.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании подвижного пространственного шестизвенного механизма, способного складываться в плоскую и линейную конструкцию.The technical result, which the invention is directed to, is to create a movable spatial six-link mechanism capable of folding in a flat and linear design.

Технический результат достигается тем, что пространственный шестизвенный механизм с вращательными кинематическими парами, состоящий из звеньев в виде стержней с шарнирами, содержит, по меньшей мере, одно звено, состоящее из двух частей, образующих подвижное цилиндрическое соединение с возможностью взаимного перемещения частей в продольном направлении и вращения в поперечном направлении и последующей фиксации их относительно друг друга.The technical result is achieved by the fact that the spatial six-link mechanism with rotational kinematic pairs, consisting of links in the form of rods with hinges, contains at least one link, consisting of two parts, forming a movable cylindrical connection with the possibility of mutual movement of the parts in the longitudinal direction and rotation in the transverse direction and their subsequent fixation relative to each other.

Предложенная пространственная шестизвенная шарнирная система в соответствии с техническим решением предлагаемого изобретения обладает подвижностью и поэтому является механизмом.The proposed spatial six-link articulated system in accordance with the technical solution of the invention has mobility and therefore is a mechanism.

Для пояснения технической сущности рассмотрим чертежи, на которых:To clarify the technical nature, consider the drawings, in which:

фиг.1 - схематическое изображение пространственного шестизвенного механизма с вращательными кинематическими парами;figure 1 - schematic representation of a spatial six-link mechanism with rotational kinematic pairs;

фиг.2 - схематическое изображение пространственного семизвенного механизма;figure 2 - schematic representation of the spatial seven-link mechanism;

фиг.3 - схематическое изображение пространственного шестизвенного механизма с вращательными кинематическими парами, сложенного в линейную конструкцию, где:figure 3 - schematic representation of a spatial six-link mechanism with rotational kinematic pairs, folded into a linear structure, where:

1 - звенья;1 - links;

2 - одна часть шестого звена;2 - one part of the sixth link;

3 - другая часть шестого звена;3 - another part of the sixth link;

4 - шарниры.4 - hinges.

Пространственный шестизвенный механизм с вращательными кинематическими парами, показанный на фиг.1, состоит из пяти одинаковых звеньев 1, соединенных между собой с помощью шарниров 4. Базовой фигурой, на которой построен механизм, является куб. Шестое звено составное и состоит из двух частей: 2 и 3. Части 2 и 3 составного звена образуют подвижное цилиндрическое соединение с возможностью перемещения части 2 в продольном направлении и вращения в поперечном направлении относительно части 3. Соединение частей 2 и 3 составного звена выполнено с возможностью фиксации частей 2 и 3 в любом промежуточном положении их относительно друг друга.Spatial six-link mechanism with rotational kinematic pairs, shown in figure 1, consists of five identical links 1, interconnected by hinges 4. The basic figure on which the mechanism is built is a cube. The sixth link is composite and consists of two parts: 2 and 3. Parts 2 and 3 of the composite link form a movable cylindrical connection with the possibility of moving part 2 in the longitudinal direction and rotate in the transverse direction relative to part 3. The connection of parts 2 and 3 of the composite link is made with the possibility fixing parts 2 and 3 in any intermediate position relative to each other.

Работа пространственного шестизвенного механизма с вращательными кинематическими парами выполняется следующим способом. Составляется замкнутая пространственная кинематическая цепь, представленная на фиг.2 до фиксации частей 2 и 3 составного звена в определенном положении их относительно друг друга. По сути, составленная кинематическая цепь является семизвенной, и поэтому она обладает одной степенью подвижности. После фиксации частей 2 и 3 составного звена в определенном положении их относительно друг друга кинематическая цепь становится шестизвенной, однако подвижность кинематической цепи сохраняется.The work of the spatial six-link mechanism with rotational kinematic pairs is performed as follows. A closed spatial kinematic chain is made, which is shown in FIG. 2 until the parts 2 and 3 of the component link are fixed in their specific position relative to each other. In fact, the composed kinematic chain is seven-chain, and therefore it has one degree of mobility. After fixing parts 2 and 3 of the component link in a certain position relative to each other, the kinematic chain becomes six-link, but the kinematic chain remains mobile.

Положение частей 2 и 3 составного звена, при котором пространственная шестизвенная шарнирная система сохраняет подвижность и является механизмом, определяется из следующих условий:The position of parts 2 and 3 of the component link, in which the six-link spatial joint system remains mobile and is a mechanism, is determined from the following conditions:

- длина составного звена должна быть равной длине остальных пяти звеньев;- the length of the composite link should be equal to the length of the other five links;

- оси шарниров составного звена должны быть взаимно перпендикулярными.- the axis of the hinges of the component link should be mutually perpendicular.

Следует отметить, что имеется два варианта существования пространственного шестизвенного механизма:It should be noted that there are two options for the existence of a six-link spatial mechanism:

- обычный (развернутый) вариант, представленный на фиг.1;- the usual (expanded) option presented in figure 1;

- сложенный (упакованный) вариант, представленный на фиг.3.- folded (packaged) option, presented in figure 3.

Для перехода из одного варианта существования пространственного шестизвенного механизма в другое достаточно повернуть одну часть составного звена, например часть 2, относительно другой части 3 составного звена на 180 градусов.To move from one embodiment of the spatial six-link mechanism to another, it is enough to rotate one part of the component link, for example, part 2, relative to the other part 3 of the component link by 180 degrees.

Таким образом, предложенная шарнирная система после фиксации частей 2 и 3 составного звена в требуемом положении станет одноподвижным шестизвенным пространственным механизмом.Thus, the proposed hinge system, after fixing parts 2 and 3 of the component link in the required position, will become a single-moving six-link spatial mechanism.

Пространственный шестизвенный механизм способен складываться в плоскую конструкцию.Spatial six-link mechanism can be folded into a flat design.

По сравнению с известными аналогами предлагаемый пространственный шестизвенный механизм в обычном (развернутом) варианте существования в соответствии с конструктивными особенностями его позволяет получить подвижный механизм с уникальной способностью складываться в плоскую и в линейную конструкцию.Compared with the known analogues, the proposed six-link spatial mechanism in the usual (unfolded) variant of existence in accordance with its design features allows to obtain a movable mechanism with a unique ability to fold in a flat and linear design.

Claims (1)

Пространственный шестизвенный механизм с вращательными кинематическими парами, состоящий из звеньев в виде стержней с шарнирами, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, одно звено, состоящее из двух частей, образующих подвижное цилиндрическое соединение с возможностью взаимного перемещения частей в продольном направлении и вращения в поперечном направлении и последующей фиксации их относительно друг друга. Spatial six-link mechanism with rotational kinematic pairs, consisting of links in the form of rods with hinges, characterized in that it contains at least one link, consisting of two parts, forming a movable cylindrical connection with the possibility of mutual movement of parts in the longitudinal direction and rotation in transverse direction and their subsequent fixation relative to each other.
RU2014128853/11A 2014-07-14 2014-07-14 Spatial six-link mechanism with rotary kinematic pairs RU2566323C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014128853/11A RU2566323C1 (en) 2014-07-14 2014-07-14 Spatial six-link mechanism with rotary kinematic pairs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014128853/11A RU2566323C1 (en) 2014-07-14 2014-07-14 Spatial six-link mechanism with rotary kinematic pairs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2566323C1 true RU2566323C1 (en) 2015-10-20

Family

ID=54327704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014128853/11A RU2566323C1 (en) 2014-07-14 2014-07-14 Spatial six-link mechanism with rotary kinematic pairs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2566323C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU777164A1 (en) * 1979-01-04 1980-11-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения Shovel excavator working equipment
RU2074740C1 (en) * 1993-06-28 1997-03-10 Израиль Залманович Коган Dr kogan's rack for holding dropper for intravenous infusions
RU2338104C1 (en) * 2007-03-26 2008-11-10 ГОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС) Six-link mechanism
US20110027012A1 (en) * 2008-02-16 2011-02-03 Fast Industriprodukter Hb Telescopic lock

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU777164A1 (en) * 1979-01-04 1980-11-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения Shovel excavator working equipment
RU2074740C1 (en) * 1993-06-28 1997-03-10 Израиль Залманович Коган Dr kogan's rack for holding dropper for intravenous infusions
RU2338104C1 (en) * 2007-03-26 2008-11-10 ГОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС) Six-link mechanism
US20110027012A1 (en) * 2008-02-16 2011-02-03 Fast Industriprodukter Hb Telescopic lock

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Синтез подвижных шестизвенных механизмов ", И. А. Галиуллин, М. Г. Яруллин, Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики "АНТЭ - 2013", Международная научно-техническая конференция, 19-21 ноября 2013 г.: Сборник докладов, Казань: Из-во Казан, гос. техн. ун-та, 2013. страницы 23-31. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fang et al. Phase coordination and phase–velocity relationship in metameric robot locomotion
CN103213130B (en) Folding mobile robot
Xu et al. Design and analysis of a metamorphic mechanism cell for multistage orderly deployable/retractable mechanism
Phocas et al. Design, motion planning and control of a reconfigurable hybrid structure
RU2566323C1 (en) Spatial six-link mechanism with rotary kinematic pairs
EA201691735A1 (en) DRIVE KNIFE DRIVE
US20140260737A1 (en) Rotary actuation mechanism
RU157044U1 (en) SPATIAL MECHANISM
CN105818133A (en) One-rotation single-freedom-degree parallel mechanism
RU152604U1 (en) SPATIAL MECHANISM WITH SIX DEGREES OF FREEDOM
RU2681978C1 (en) Folding mechanism
RU2566170C1 (en) Method of synthesis of spatial six-link mechanism with rotary kinematic pairs and spatial six-link mechanism with rotary kinematic pairs (versions)
RU186575U1 (en) SPATIAL MECHANISM
RU2720270C1 (en) Folding mechanism with six degrees of freedom
Geonea et al. New assistive device for people with motor disabilities
RU99371U1 (en) SPATIAL MECHANISM
Paez et al. Conceptual design of a modular snake origami robot
RU2498895C2 (en) Mechanism with three extents of freedom
Gogu Parallel mechanisms with decoupled rotation of the moving platform in planar motion
Jiang et al. Mobile 4-mU parallel robot with multiple modes
Gonzalez-Rodríguez et al. A novel design to improve pose accuracy for cable robots
RU2534675C1 (en) Spatial mechanism having three degrees of freedom
RU176040U1 (en) Spatial mechanism with six degrees of freedom
RU2479768C1 (en) Reversing slider-crank mechanism
RU173729U1 (en) SPATIAL MECHANISM WITH THREE DEGREES OF FREEDOM

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180715