RU2718771C1 - Шпаговый манипулятор - Google Patents

Шпаговый манипулятор Download PDF

Info

Publication number
RU2718771C1
RU2718771C1 RU2018140378A RU2018140378A RU2718771C1 RU 2718771 C1 RU2718771 C1 RU 2718771C1 RU 2018140378 A RU2018140378 A RU 2018140378A RU 2018140378 A RU2018140378 A RU 2018140378A RU 2718771 C1 RU2718771 C1 RU 2718771C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manipulator
pipe
parallelogram
control handle
spherical
Prior art date
Application number
RU2018140378A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Андреевич Никитин
Original Assignee
Александр Андреевич Никитин
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 Александр Андреевич Никитин filed Critical Александр Андреевич Никитин
Priority to RU2018140378A priority Critical patent/RU2718771C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2718771C1 publication Critical patent/RU2718771C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J21/00Chambers provided with manipulation devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Шпаговый манипулятор содержит проходку и шаровую опору с фиксатором, образованную концентрично расположенными четырьмя упомянутыми сферическими элементами в виде внутреннего, наружного и двух средних сферических элементов, при этом внутренний сферический элемент соединен с трубой сильфонным или мембранным герметичным чехлом, а другой конец трубы связан с рукояткой управления посредством другого сильфонного или мембранного герметичного чехла с образованием полостей, которые заполнены экранирующим веществом, причем в стенках сферических элементов, в трубе и в проходке манипулятора выполнены отверстия в виде каналов, при этом механизм многократного шарнирного параллелограмма выполнен с жестко закрепленным центральным шарниром, разделяющим многократный шарнирный параллелограмм на ведущее звено, состоящее из одного параллелограмма, и ведомое звено, состоящее из нескольких параллелограммов, ведущее звено через жестко закрепленный центральный шарнир связано со штангой и рукояткой управления, а ведомое звено связано с рабочим органом манипулятора. Технический результат заключается в повышении степени биологической защиты и расширении возможности полной герметизации манипулятора. 7 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к защитной технике и предназначено для дистанционного проведения работ с радиоактивными веществами в лабораторных и производственных шкафах и защитных боксах, исключающих непосредственный контакт человека с этими веществами, воздействующими на обслуживающий персонал.
Наиболее близким аналогом является манипулятор, известный из SU 125866.
Целью дополнительного изобретения является повышение степени биологической защиты манипулятора при использовании его в работе с высокоактивными изотопами ядерного производства радиоактивных веществ с комбинированным (бета и гамма) излучением.
Цель достигается тем, что в шпаговом манипуляторе выполнен четвертый дополнительный внутренний сферический элемент, расположенный со стороны исполнительного органа, а образованная теперь уже четырьмя сферическими элементами и сильфонами или мембранными компенсаторами, замкнутая со стороны рукоятки управления и со стороны исполнительного органа, полость заполнена экранирующим веществом, поглощающим (бета и гамма) ионизирующие излучения. В качестве такого экранирующего вещества может быть использован порошок иридия, графита или жидкости, например, проточная вода, а для обеспечения заполнения экранирующим веществом, замкнутой со стороны рукоятки управления и со стороны исполнительного органа, образованной полости в стенках четырех сферических элементов, в трубе и в проходке манипулятора выполнены отверстия, соединяющие эти полости герметичной шаровой опоры с операторским помещением, в котором установлена сигнализирующая аппаратура, контролирующая герметизацию работы всего манипулятора и степень экранирования биологической защиты оператора.
В качестве контролирующей аппаратуры может быть использовано ранее известное сигнализирующее устройство по а.с. №772841 или а.с. №1274922.
Кроме того, с целью расширения диапазона возможностей полной герметизации всего манипулятора его исполнительный орган выполнен в виде механизма многократного шарнирного параллелограмма с жестко закрепленным центральным шарниром, разделяющим многократный параллелограмм на ведущее звено, состоящее из одного параллелограмма, и ведомое звено, состоящее из нескольких параллелограммов, причем параметры ведущего звена этого механизма значительно больше параметров ведомых звеньев, которые по отношению друг к другу одинаковы, а ведущее звено через жестко закрепленный центральный шарнир связано со штангой и рукояткой управления, ведомое звено этого механизма связано с рабочим органом манипулятора.
Такое техническое решение обеспечит надежное экранирование и высокую степень биологической защиты оператора при работе с высокоактивными изотопами ядерного производства радиоактивных веществ с комбинированным (бета и гамма) излучением и существенно расширит диапазон возможностей полной герметизации всего манипулятора, так как небольшой ход штанги в этой конструкции манипулятора можно надежно загерметизировать обычным сильфонным компенсатором, выпускаемым промышленностью.
На Фиг. 1 представлен общий вид шпагового манипулятора.
На Фиг. 2а; фиг. 2б; фиг. 2в; фиг. 2г - изображены модификации конструкции телескопической шпаги манипулятора в виде механизма многократно-шарнирного параллелограмма.
На Фиг. 3 - изображен обитаемый подводный аппарат, снабженный телескопическим манипулятором шпагового типа.
На Фиг. 4; фиг. 5 - изображены орбитальные станции с телескопическими манипуляторами шпагового типа на борту.
На фиг. 6 (а,б,в,г,д) представлена Схема дистанционной работы телескопических манипуляторов шпагового типа в открытом космосе.
На Фиг. 7 - изображен космический Спутник, снабженный многократно шарнирными параллелограммными манипуляторами шпагового типа на борту.
Манипулятор содержит проходку 1, шаровую опору с фиксатором 2, состоящую из внутреннего 3, наружного 4 и двух средних 5, 6 сферических элементов, расположенных концентрично друг относительно друга. В опоре смонтирована труба 7, несущая внутри себя с возможностью поступательного перемещения штангу 8, имеющую на одном конце рукоятку управления 9, а на другом связана через жестко закрепленный шарнир 10 с механизмом многократного шарнирного параллелограмма 11, являющимся исполнительным органом манипулятора, имеющим рабочий орган 12.
Исполнительный орган выполнен в виде механизма многократного шарнирного параллелограмма 11 с жестко закрепленным центральным шарниром 10, разделяющим многократный параллелограмм на ведущее звено 13, состоящее из одного параллелограмма, и ведомое звено 14, состоящее из нескольких параллелограммов, причем параметры ведущего звена этого механизма значительно больше параметров ведомых звеньев 14. Ведущее звено через жестко закрепленный центральный шарнир связано со штангой и рукояткой управления, а ведомое звено этого механизма связано с рабочим органом манипулятора.
Внутренний сферический элемент 3 шаровой опоры соединен с трубой 7 посредством герметичного чехла 15, а другой конец трубы 7 связан посредством герметичного чехла 16 с рукояткой управления 9 манипулятора. Чехлы 12 и 13 выполнены в виде сильфонов, а чехол 12 может быть выполнен в виде мембраны. Средние 5, наружный 4 сферические элементы образуют, замкнутую со стороны рукоятки управления 9 и со стороны исполнительного органа 11, полости 17 и 18, заполненные экранирующим веществом 17, в качестве которого может быть использован порошок иридия, графита или жидкость, например, проточная вода. В стенках четырех сферических элементов 3, 4, 5 и 6, в трубе 7, а также в проходке 1 выполнены отверстия (каналы) 20 для сообщения с сигнализирующей аппаратурой 21. На внутреннем 3, среднем 5 и наружном 4 элементах выполнены конусные поверхности.
Манипулятор работает следующим образом.
Инструмент 13 исполнительного органа 11 манипулятора получает качательное движение от рукоятки управления 9 через штангу 8, качающуюся вместе с трубой 7 в шаровой опоре, герметичный чехол 15, который отделяет рабочее пространство манипулятора от нерабочего и герметизирует передачу качательного движения исполнительному органу манипулятора от органа его управления. Экранирующее вещество 16, находящееся в герметичных полостях 17 и 18 создает дополнительную биологическую защиту при работе манипулятора с высокоактивными изотопами и экранирует (защищает) оператора от воздействия на него комбинированного (бета и гамма) излучения. При этом полости с экранирующим веществом контролируются сигнализирующей аппаратурой 21, связанной с герметичными полостями 17 и 18 отверстиями (каналами) 17, выведенными в операторскую.
При вращательном движении исполнительный орган 11 манипулятора получает вращение от рукоятки управления 9 через штангу 8, вращающуюся в трубе 7 шаровой опоры и внутри герметичного чехла 13, отделяющего рабочее пространство манипулятора от нерабочего и герметизирующего передачу возвратно-поступательного движения.
При сжатии и разжатии губок инструмента 12 исполнительного органа 11 манипулятора, последний получает поступательное движение от рукоятки управления 9, посредством чего происходит захват предмета или его высвобождение.
При возвратно-поступательном движении исполнительного органа 11 механизм многократного шарнирного параллелограмма перемещаемое его ведущего 13 и ведомого 14 звеньев позволяет обеспечить возможность герметизации движения штанги 8 относительно трубы 7 обычным сильфонным компенсатором 16, разделяющим рабочее пространство манипулятора от нерабочего и надежно герметизирующего возвратно-поступательное движение исполнительного органа.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Использование изобретения позволит применять конструкцию предлагаемого манипулятора в ядерной промышленности для производства радиоактивных веществ с комбинированным (бета и гамма) излучением. Так как предлагаемая конструкция манипулятора обладает высокой степенью биологической защиты и надежно защитит оператора от воздействия на него мощного ионизирующего излучения. Это позволит нормализовать радиационную обстановку в операторских помещениях и в окружающей среде на ряде предприятий атомной промышленности, что положительно скажется на технике безопасности работающего персонала и здоровья операторов, сократит общие затраты на дезактивацию рабочих помещений и организацию лечебно-профилактических мероприятий.

Claims (1)

  1. Шпаговый манипулятор, содержащий проходку, шаровую опору с фиксатором, состоящую из сферических элементов, в которой смонтирована труба с размещенной в ней штангой, выполненной с возможностью поступательного перемещения посредством закрепленной на одном ее конце рукоятки управления, при этом штанга другим концом связана с механизмом многократного шарнирного параллелограмма, соединенным с рабочим органом манипулятора, отличающийся тем, что шаровая опора образована концентрично расположенными четырьмя упомянутыми сферическими элементами в виде внутреннего, наружного и двух средних сферических элементов, при этом внутренний сферический элемент соединен с трубой сильфонным или мембранным герметичным чехлом, а другой конец трубы связан с рукояткой управления посредством другого сильфонного или мембранного герметичного чехла с образованием полостей, которые заполнены экранирующим веществом, причем в стенках сферических элементов, в трубе и в проходке манипулятора выполнены отверстия в виде каналов, при этом механизм многократного шарнирного параллелограмма выполнен с жестко закрепленным центральным шарниром, разделяющим многократный шарнирный параллелограмм на ведущее звено, состоящее из одного параллелограмма, и ведомое звено, состоящее из нескольких параллелограммов, причем параметры ведущего звена больше параметров ведомых звеньев, которые по отношению друг к другу одинаковы, при этом ведущее звено через жестко закрепленный центральный шарнир связано со штангой и рукояткой управления, а ведомое звено связано с рабочим органом манипулятора.
RU2018140378A 2018-11-15 2018-11-15 Шпаговый манипулятор RU2718771C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140378A RU2718771C1 (ru) 2018-11-15 2018-11-15 Шпаговый манипулятор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140378A RU2718771C1 (ru) 2018-11-15 2018-11-15 Шпаговый манипулятор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2718771C1 true RU2718771C1 (ru) 2020-04-14

Family

ID=70277700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018140378A RU2718771C1 (ru) 2018-11-15 2018-11-15 Шпаговый манипулятор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2718771C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU125866A1 (ru) * 1959-05-29 1959-11-30 И.В. Наумов Шпаговый манипул тор дл работы с радиоактивными веществами
RU152604U1 (ru) * 2014-12-29 2015-06-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук Пространственный механизм с шестью степенями свободы
CN205766092U (zh) * 2016-07-05 2016-12-07 成都航天烽火精密机电有限公司 高密封、高强度、耐高温的剑式机械手
CN105936039B (zh) * 2016-07-05 2018-07-17 成都航天烽火精密机电有限公司 高密封、高强度、耐高温的剑式机械手

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU125866A1 (ru) * 1959-05-29 1959-11-30 И.В. Наумов Шпаговый манипул тор дл работы с радиоактивными веществами
RU152604U1 (ru) * 2014-12-29 2015-06-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук Пространственный механизм с шестью степенями свободы
CN205766092U (zh) * 2016-07-05 2016-12-07 成都航天烽火精密机电有限公司 高密封、高强度、耐高温的剑式机械手
CN105936039B (zh) * 2016-07-05 2018-07-17 成都航天烽火精密机电有限公司 高密封、高强度、耐高温的剑式机械手

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11059166B2 (en) Linear delta systems with additional degrees of freedom and related methods
US4913613A (en) Linear unit for an assembly device in handling technology
CN105050776A (zh) 六足系统
CA2623035C (en) Gripping device for a robot or a gantry loader
RU2718771C1 (ru) Шпаговый манипулятор
KR101534675B1 (ko) 원자로 압력용기 원격 해체 작업용 로봇 시스템
DE2228598A1 (de) Anthropomorpher manipulator
RU2718812C1 (ru) Шпаговый манипулятор
US3295389A (en) Apparatus for transmitting motion from a safe area to a dangerous area
JP2014046406A (ja) ボールジョイントにより接続されたパラレルリンクロボット
RU2721659C1 (ru) Шпаговый манипулятор
US11541977B2 (en) Communication system for underwater drone and airlock apparatus for drone
DE1954016A1 (de) Abgedichtetes,durchgehendes Rohr fuer einen Master-Slave-Manipulator
RU2691177C1 (ru) Шпаговый манипулятор
US4179035A (en) Balanced articulated manipulator
DE2330393A1 (de) Manipulator fuer unterwasserfahrzeuge
CN103170974A (zh) 一种热室环境下靶体遥控维护及其组装、操作工艺
RU2616317C1 (ru) Манипулятор робота
CN207344609U (zh) 机械臂和排爆机器人
RU2691171C1 (ru) Шпаговый манипулятор
RU176269U1 (ru) Трехзвенный гидравлический кран-манипулятор
RU2691808C1 (ru) Захватный механизм с пятью степенями подвижности
CN107179028A (zh) 安全拆除爆炸装置的系统
DE102018205489B4 (de) Endeffektorbefestigungsvorrichtung
RU2691352C1 (ru) Шпаговый манипулятор