RU2714147C1 - Ориентирующая платформа с шестью степенями свободы - Google Patents
Ориентирующая платформа с шестью степенями свободы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714147C1 RU2714147C1 RU2019120866A RU2019120866A RU2714147C1 RU 2714147 C1 RU2714147 C1 RU 2714147C1 RU 2019120866 A RU2019120866 A RU 2019120866A RU 2019120866 A RU2019120866 A RU 2019120866A RU 2714147 C1 RU2714147 C1 RU 2714147C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circular guide
- platform
- carriage
- rigidly connected
- hinge
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
- F16H21/02—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides the movements of two or more independently-moving members being combined into a single movement
Abstract
Изобретение относится к механическим системам и может быть использовано в технике для получения заданного движения выходного звена. Ориентирующая платформа содержит стойку в виде замкнутой круговой направляющей и выходное звено в виде платформы, соединенные между собой шестью кинематическими цепями, каждая из которых содержит привод, каретку, установленную на круговой направляющей, и штангу, сопряженную с кареткой и платформой сферическими шарнирами. В каждой кинематической цепи привод неподвижно установлен внутри круговой направляющей и жестко соединен с кривошипом, входящим во вращательный шарнир с камнем, образующим поступательный шарнир с кулисой, сопряженной с одной стороны вращательным шарниром с круговой направляющей в ее центре, а с другой стороны жестко соединенной с кареткой. В результате упрощается конструкция платформы и уменьшаются инерционные нагрузки при движении ее элементов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к механическим системам, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена.
Известен дельта-робот [Gavel R. Device for the movement and positioning of an element in space, US Patent No. 4976582, Dec.11, 1990], состоящий из неподвижного и выходного звеньев, соединенных между собой четырьмя кинематическими цепями. Недостатком такого устройства является невозможность воспринимать выходным звеном большие нагрузки ввиду исполнения кинематических цепей в виде параллелограммов, а также ограниченное число степеней свободы выходного звена, равное четырем (возможны линейные смещения вдоль каждой из трех осей координат и поворот вокруг вертикальной оси).
Наиболее близким к предлагаемому устройству является поворотный гексапод с круговой направляющей [Coulombe J., Bonev LA. A new rotary hexapod for micropositioning. Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Karlsruhe, Germany. 2013, pp. 877-880, Figure. 2], включающий неподвижное звено (стойку), выполненное в виде замкнутой круговой направляющей, и выходное звено, выполненное в виде платформы, соединенные между собой шестью кинематическими цепями, каждая из которых включает каретку и штангу. Каретка образует с круговой направляющей вращательный шарнир, штанга входит в сферические шарниры с кареткой и платформой. Движение выходного звена контролируется шестью приводами, расположенными за периметром круговой направляющей и установленными на каретках, выполняющих функцию ведущих звеньев. При этом на круговой направляющей нарезаны зубья, а на валах приводов кареток установлены аналоги зубчатых колес, которые выполнены в виде цилиндров, установленных между двумя круглыми пластинами, и сопряжены с круговой направляющей.
Данный механизм принимается за прототип предлагаемого устройства. Недостаток прототипа заключается в сложности изготовления круговой направляющей и элементов кареток. Недостаток также состоит в том, что привода расположены на подвижных звеньях (каретках), добавляя им дополнительный вес и увеличивая инерционные нагрузки.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в упрощении конструкции прототипа путем применения в нем круговой направляющей, не требующей нарезки зубьев, путем устранения аналогов зубчатых колес на каретках, а также расположении всех приводов на неподвижном звене (стойке) для уменьшения веса ведущих звеньев и снижения инерционных нагрузок, возникающих в процессе их движения.
Данная проблема решается тем, что в предлагаемой ориентирующей платформе, включающей стойку в виде замкнутой круговой направляющей и выходное звено в виде платформы, соединенные между собой шестью кинематическими цепями, каждая из которых содержит привод, каретку, установленную на круговой направляющей, и штангу, сопряженную с кареткой и выходным звеном сферическими шарнирами, согласно изобретению в каждой кинематической цепи привод неподвижно установлен внутри круговой направляющей и жестко соединен с кривошипом, входящим во вращательный шарнир с камнем, образующим поступательный шарнир с кулисой, сопряженной с одной стороны вращательным шарниром с круговой направляющей в ее центре, а с другой стороны жестко соединенной с кареткой. Кроме этого, в каждой кинематической цепи кривошип выполнен с равномерно расположенными по его длине отверстиями.
Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в упрощенной конструкции круговой направляющей и кареток, а также в уменьшении веса кареток и уменьшении инерционных нагрузок, возникающих при их движении.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана ориентирующая платформа с шестью степенями свободы, на фиг .2 - соединение привода со стойкой.
Ориентирующая платформа состоит из стойки 1, выполненной в виде замкнутой круговой направляющей, приводов 2, валов приводов 3, кривошипов 4, камней 5, кулис 6, жестко соединенных с каретками 7, установленными на роликах 8, штанг 9 и выходного звена 10, выполненного в виде платформы.
Привода 2 жестко установлены на стойке 1, на валах 3 жестко установлены кривошипы 4, образующие вращательные шарниры с камнями 5, которые входят в поступательные шарниры с кулисами 6. Каретки 8 образуют вращательные шарниры с круговой направляющей и сферические шарниры со штангами 9, которые также входят в сферические шарниры с платформой 10.
На кривошипах 4 выполнены отверстия с возможностью установки вращательных шарниров 4-5 на разном расстоянии от центров вращения кривошипов 4. Таким образом, появляется возможность изменять длины участков на круговой направляющей, по которым движутся каретки 7, т.е. получать разные смещения кареток в каждой кинематической цепи механизма. Это позволит изменять размеры рабочей зоны платформы 10.
Принцип работы механизма заключается в следующем. Шесть приводов 2, жестко связанных с платформой 1, приводят в движение валы 3 и установленные на них кривошипы 4. Движение от кривошипов 4 передается камням 5, которые отклоняют кулисы 6 на заданный угол. При этом кулисы 6 направляют каретки 7 по круговой направляющей 1. Каретки 7 ориентируют штанги 9, передающие движение на платформу 10. Входное движение задается независимо любому из приводов 2. Одновременно может быть приведено в движение до шести приводов.
Предлагаемое изобретение может быть использовано в технологических процессах по обработке различных элементов деталей машин в качестве ориентирующего устройства, а также может быть использовано в качестве опорно-поворотного устройства для спутниковых антенн. Возможно также применение предлагаемого изобретения в медицине для задания пространственной ориентации различных объектов.
Claims (2)
1. Ориентирующая платформа с шестью степенями свободы, содержащая стойку в виде замкнутой круговой направляющей и выходное звено в виде платформы, соединенные между собой шестью кинематическими цепями, каждая из которых содержит привод, каретку, установленную на круговой направляющей, и штангу, сопряженную с кареткой и платформой сферическими шарнирами, отличающаяся тем, что в каждой кинематической цепи привод неподвижно установлен внутри круговой направляющей и жестко соединен с кривошипом, входящим во вращательный шарнир с камнем, образующим поступательный шарнир с кулисой, сопряженной с одной стороны вращательным шарниром с круговой направляющей в ее центре, а с другой стороны жестко соединенной с кареткой.
2. Ориентирующая платформа по п. 1, отличающаяся тем, что кривошип выполнен с равномерно расположенными по его длине отверстиями.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019120866A RU2714147C1 (ru) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Ориентирующая платформа с шестью степенями свободы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019120866A RU2714147C1 (ru) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Ориентирующая платформа с шестью степенями свободы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2714147C1 true RU2714147C1 (ru) | 2020-02-12 |
Family
ID=69625674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019120866A RU2714147C1 (ru) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Ориентирующая платформа с шестью степенями свободы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2714147C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202579U1 (ru) * | 2020-11-17 | 2021-02-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Пространственный механизм с шестью степенями свободы |
RU2751778C1 (ru) * | 2020-07-07 | 2021-07-16 | Владимир Иванович Пожбелко | Платформенный робот |
RU207790U1 (ru) * | 2021-05-31 | 2021-11-16 | Юрий Витальевич Родионов | Пространственный механизм с шестью степенями свободы |
RU211503U1 (ru) * | 2021-12-15 | 2022-06-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Пространственный механизм |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020007690A1 (en) * | 1999-12-06 | 2002-01-24 | Se-Kyong Song | Six-degrees-of-freedom parallel mechanism for micro-positioning work |
RU160612U1 (ru) * | 2015-10-21 | 2016-03-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук | Пространственный механизм с шестью степенями свободы |
RU2674370C1 (ru) * | 2017-11-22 | 2018-12-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Устройство для пространственной ориентации объектов |
-
2019
- 2019-07-02 RU RU2019120866A patent/RU2714147C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020007690A1 (en) * | 1999-12-06 | 2002-01-24 | Se-Kyong Song | Six-degrees-of-freedom parallel mechanism for micro-positioning work |
RU160612U1 (ru) * | 2015-10-21 | 2016-03-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук | Пространственный механизм с шестью степенями свободы |
RU2674370C1 (ru) * | 2017-11-22 | 2018-12-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Устройство для пространственной ориентации объектов |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751778C1 (ru) * | 2020-07-07 | 2021-07-16 | Владимир Иванович Пожбелко | Платформенный робот |
RU202579U1 (ru) * | 2020-11-17 | 2021-02-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Пространственный механизм с шестью степенями свободы |
RU207790U1 (ru) * | 2021-05-31 | 2021-11-16 | Юрий Витальевич Родионов | Пространственный механизм с шестью степенями свободы |
RU211503U1 (ru) * | 2021-12-15 | 2022-06-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Пространственный механизм |
RU2784546C1 (ru) * | 2022-03-29 | 2022-11-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Шестиподвижный пространственный манипулятор параллельно-последовательной структуры |
RU2785706C1 (ru) * | 2022-08-05 | 2022-12-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Четырехподвижный плоский манипулятор параллельной структуры |
RU2800735C1 (ru) * | 2023-03-01 | 2023-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Шестиподвижный пространственный механизм параллельно-последовательной структуры |
RU2817276C1 (ru) * | 2023-04-24 | 2024-04-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Пятиподвижный пространственный механизм с приводной избыточностью |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2714147C1 (ru) | Ориентирующая платформа с шестью степенями свободы | |
RU2400351C2 (ru) | Высокоскоростной робот параллельной кинематики с четырьмя степенями подвижности | |
EP1878544A1 (en) | Parallel positioning mechanism with articulated upper arm | |
CN107010136B (zh) | 一种六自由度可进行腿臂融合操作的步行机器人单腿结构 | |
EP0078522B1 (en) | Industrial robot | |
KR20140044275A (ko) | 회전축 및 이 회전축을 구비하는 산업용 로봇 | |
KR20180102614A (ko) | 경량 설계의 다중 커플링 트랜스미션 유닛을 구비한 로봇 | |
RU169275U1 (ru) | Манипулятор параллельной структуры с пятью степенями подвижности | |
RU2674370C1 (ru) | Устройство для пространственной ориентации объектов | |
WO2012104785A1 (en) | Drive apparatus | |
RU163897U1 (ru) | Пространственный механизм с шестью степенями свободы | |
JPH079279A (ja) | 線形ピック・アンド・プレイス装置 | |
KR101383878B1 (ko) | 병렬로봇 기구부에서 회전운동 전달메커니즘 | |
CN113618750B (zh) | 具有高动态四足运动模式和双臂工作模式的人形机器人 | |
RU191807U1 (ru) | Пространственный механизм параллельной структуры с пятью степенями свободы | |
RU2720270C1 (ru) | Складной механизм с шестью степенями свободы | |
RU2674357C1 (ru) | Пространственный механизм для микропозиционирования | |
RU164091U1 (ru) | Пространственный механизм с шестью степенями свободы | |
RU214144U1 (ru) | Складной механизм параллельной структуры с круговой направляющей | |
RU2804666C1 (ru) | Шестиподвижное пространственное устройство параллельной структуры относительного манипулирования | |
EP3095563B1 (en) | Device for the movement and positioning of an object in space | |
RU2800733C1 (ru) | Пространственный манипулятор параллельной структуры с пятью степенями свободы | |
RU2800734C1 (ru) | Трехподвижный реконфигурируемый сферический механизм с круговой направляющей | |
CN113319829A (zh) | 一种高刚度运动解耦三平动并联机构 | |
RU2804502C1 (ru) | Пространственный механизм относительного манипулирования с двух- и четырехподвижным модулями параллельной структуры |