RU2753064C1 - Pivot mechanism - Google Patents

Pivot mechanism Download PDF

Info

Publication number
RU2753064C1
RU2753064C1 RU2021104628A RU2021104628A RU2753064C1 RU 2753064 C1 RU2753064 C1 RU 2753064C1 RU 2021104628 A RU2021104628 A RU 2021104628A RU 2021104628 A RU2021104628 A RU 2021104628A RU 2753064 C1 RU2753064 C1 RU 2753064C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
link
hinged
double
spatial
hinge mechanism
Prior art date
Application number
RU2021104628A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Пожбелко
Original Assignee
Владимир Иванович Пожбелко
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 Владимир Иванович Пожбелко filed Critical Владимир Иванович Пожбелко
Priority to RU2021104628A priority Critical patent/RU2753064C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2753064C1 publication Critical patent/RU2753064C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
    • F16H21/16—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • F16H21/18—Crank gearings; Eccentric gearings
    • F16H21/22—Crank gearings; Eccentric gearings with one connecting-rod and one guided slide to each crank or eccentric
    • F16H21/26—Crank gearings; Eccentric gearings with one connecting-rod and one guided slide to each crank or eccentric with toggle action

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering. The hinge mechanism, mainly a spatial manipulator, contains a support stand and an articulated lever device for transmitting motion to the working bodies, made in the form of a closed two-circuit kinematic chain of a hinged six-link bar with cylindrical hinges and a drive rotary kinematic pair installed on its tops, one of the sides of which is connected to a support stand, and its other sides are interlocked with the working bodies performing spatial rotational and translational movement.EFFECT: simplification of the design and expansion of the functionality of the mechanism is provided.10 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шарнирным механизмам, преимущественно пространственных манипуляторов, которые могут найти применение в многопозиционных автоматических линиях, сборочных конвейерах, испытательных стендах и обрабатывающих центрах.The invention relates to mechanical engineering, in particular to articulated mechanisms, mainly spatial manipulators, which can be used in multi-position automatic lines, assembly lines, test benches and processing centers.

Известен шарнирный механизм, содержащий опорную стойку и установленное на ней рычажное устройство привода подвижной платформы с установленным на ней одним рабочим органом от 6 приводных двигателей через 12 сложных сферических шарниров (книга Вульфсон И.И. и др. «Механика машин», Москва: высшая школа, 1996, с. 28, рис. 1.20, платформа Стюарта) - аналог.Known hinge mechanism containing a support rack and mounted on it a lever device for driving a movable platform with one working body installed on it from 6 drive motors through 12 complex spherical hinges (book II Wolfson et al. "Mechanics of machines", Moscow: higher school, 1996, p. 28, Fig. 1.20, Stewart platform) - analogue.

Недостатками известного шарнирного механизма пространственного манипулятора являются сложность конструкции и большие пространственные габариты, а также сложная система управления одновременно всеми 6-ю приводными двигателями.The disadvantages of the known articulating mechanism of the spatial manipulator are the complexity of the design and large spatial dimensions, as well as a complex control system for all 6 drive motors simultaneously.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению являются шарнирный механизм пространственного манипулятора, содержащий опорную стойку и шарнирно-сочлененное рычажное устройство передачи движения на рабочие органы, содержащее 6 многозвенных подвижных стержневых опор перемещения платформы с одним рабочим органом посредством 6 приводных двигателей через 12 сложных сферических шарниров (книга Смелягин А.И. «Структура машин, механизмов и конструкций» / Учебное пособие. Москва, ИНФА_М, 2019, с. 154, рис. 2.74 со схемой шарнирного механизма манипулятора) - прототип.The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed invention are the articulated mechanism of the spatial manipulator containing a support stand and an articulated lever device for transmitting motion to the working bodies, containing 6 multi-link movable rod supports for moving the platform with one working body by means of 6 drive motors through 12 complex spherical hinges (book Smelyagin AI "The structure of machines, mechanisms and structures" / Tutorial. Moscow, INFA_M, 2019, p. 154, Fig. 2.74 with a diagram of the articulated mechanism of the manipulator) - prototype.

Недостатками указанного шарнирного механизма пространственного манипулятора являются сложность конструкции, большие пространственные габариты (при его транспортировке и хранении), ограниченное рабочее пространство, а также сложная система управления и низкая функциональность, требующая для пространственного перемещения всего одного рабочего органа одновременной работы всех 6 приводных двигателей, и возникновение неуправляемых особых (мертвых) положений.The disadvantages of the specified hinge mechanism of the spatial manipulator are the complexity of the design, large spatial dimensions (during transportation and storage), limited working space, as well as a complex control system and low functionality, which requires simultaneous operation of all 6 drive motors for the spatial movement of only one working member, and the emergence of uncontrollable special (dead) positions.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в упрощении конструкции шарнирного механизма пространственного манипулятора, обеспечении ее компактности без разборки и сборки всех узлов манипулятора, увеличение его рабочего пространства и упрощении системы управления.The invention is based on a technical problem, which consists in simplifying the design of the articulated mechanism of the spatial manipulator, ensuring its compactness without disassembling and assembling all the assemblies of the manipulator, increasing its working space and simplifying the control system.

Получение технического результата достигается за счет того, что шарнирный механизм пространственного манипулятора, содержащий опорную стойку и шарнирно-сочлененное рычажное устройство передачи движения на рабочие органы выполнено в виде замкнутой двухконтурной кинематической цепи, состоящей из шарнирного шестизвенника, звенья которого кинематически связаны между собой и со стойкой посредством установленных на его вершинах цилиндрических шарниров с параллельными осями вращения соединяемых звеньев, а две противоположные стороны шарнирного шестизвенника подвижно соединены между собой посредством двух двухшарнирных соединительных рычагов и цилиндрических шарниров, оси которых расположены перпендикулярно осям цилиндрических шарниров на вершинах упомянутого шестизвенника, при этом замкнутая двухконтурная кинематическая цепь образует пространственный структурный модуль, одна из сторон которого связана с опорной стойкой, а другие его сторон сблокированы с рабочими органами, совершающими пространственное движение.The technical result is achieved due to the fact that the articulated mechanism of the spatial manipulator, containing a support stand and an articulated lever device for transmitting motion to the working bodies, is made in the form of a closed double-circuit kinematic chain, consisting of a hinged six-link, the links of which are kinematically connected with each other and with the stand by means of cylindrical hinges installed on its tops with parallel axes of rotation of the connected links, and two opposite sides of the articulated six-link link are movably connected to each other by means of two double-hinged connecting levers and cylindrical hinges, the axes of which are located perpendicular to the axes of the cylindrical hinges at the tops of the said six-link the chain forms a spatial structural module, one of the sides of which is connected to the support post, and the other sides of it are interlocked with the working bodies performing space natural movement.

Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9.The essence of the invention is illustrated by drawings in Fig. 1, fig. 2, fig. 3, fig. 4, figs. 5, figs. 6, figs. 7, figs. 8, figs. nine.

На фиг. 1 изображен общий вид шарнирного механизма пространственного манипулятора, содержащего опорную стойку 1 и рычажное устройство передачи движения на рабочие органы, которое выполнено в виде замкнутой двухконтурной кинематической цепи (с контурами L1 и L2), состоящей из шарнирного шестизвенника О4О5О6О7О8О9, звенья которого 2, 3, 4, 5, 6 и опорная стойка 1 кинематически связаны между собой посредство цилиндрических шарниров с параллельными осями вращения О4,О5,О6,О7,О8 и О9. Две противоположные стороны 1 и 4 шарнирного шестизвенника О4О5О6О7О8О9 подвижно соединены между собой посредством двух двухшарнирсоединительных рычагов 7 и 8 и цилиндрических шарниров О1, О2 и О3, оси которых расположены перпендикулярно осям цилиндрических шарниров О4,О5,О6,О7,О8 и О9 на вершинах упомянутого шестизвенника. При этом замкнутая двухконтурная кинематическая цепь с контурами L1 и L2 образует пространственный структурный модуль, в котором шарнирный шестизвенник составлен из чередующихся между собой четырех двухшарнирных звеньев 2,3 и 5, 6, а также двух трехшарнирных звеньев 1 и 4 с установленными на них тремя рабочими органами 9,10 и 11 для образования пространственного манипулятора с одной степенью свободы для позиционирования зажимаемых изделий. Опорная стойка 1 сблокирована с трехшарнирным звеном O4O9 структурного модуля с вращательным приводом вокруг O4 от смежного с ним двухшарнирного звена 2, расположенного по периметр шарнирного шестизвенника O4O5O6O7O8O9. Компактность механизма достигается за счет простого складывания пространственной структуры (фиг. 1, а) в одной плоскости без ее разборки (фиг. 1, б).FIG. 1 shows a general view of the hinge mechanism of a spatial manipulator containing a support stand 1 and a lever device for transmitting motion to the working bodies, which is made in the form of a closed two-circuit kinematic chain (with contours L 1 and L 2 ), consisting of a hinged six-link bar O 4 O 5 O 6 О 7 О 8 О 9 , the links of which 2, 3, 4, 5, 6 and the support strut 1 are kinematically interconnected by means of cylindrical hinges with parallel axes of rotation О 4 , О 5 , О 6 , О 7 , О 8 and О 9 ... Two opposite sides 1 and 4 of the articulated six -link bar O 4 O 5 O 6 O 7 O 8 O 9 are movably interconnected by means of two double-articulated connecting levers 7 and 8 and cylindrical hinges O 1 , O 2 and O 3 , the axes of which are located perpendicular to the axes of the cylindrical hinges О 4 , О 5 , О 6 , О 7 , О 8 and О 9 on the tops of the mentioned six-link. In this case, a closed two-circuit kinematic chain with the contours L 1 and L 2 forms a spatial structural module, in which the articulated six-link link is composed of four alternating two-hinged links 2,3 and 5, 6, as well as two three-hinged links 1 and 4 with mounted on them three working bodies 9, 10 and 11 to form a spatial manipulator with one degree of freedom for positioning the items to be clamped. The support post 1 is interlocked with the three-hinged link O 4 O 9 of the structural module with a rotary drive around O 4 from the adjacent double-hinged link 2 located along the perimeter of the hinged six-link link O 4 O 5 O 6 O 7 O 8 O 9 . The compactness of the mechanism is achieved by simply folding the spatial structure (Fig. 1, a) in one plane without disassembling it (Fig. 1, b).

На фиг. 2 представлен вариант выполнения шарнирного механизма, в котором опорная стойка сблокирована с двухшарнирным звеном 2 по периметру шарнирного шестизвенника структурного модуля с вращательным приводом через О5 от смежного с ним двухшарнирного звена 3 для образования платформенного манипулятора с одной степенью свободы и тремя рабочими органами 9, 10 и 11.FIG. 2 shows an embodiment of the hinge mechanism, in which the support post is interlocked with a double-hinged link 2 along the perimeter of the hinged six-link structure module with a rotary drive through O 5 from the adjacent double-hinged link 3 to form a platform manipulator with one degree of freedom and three working bodies 9, 10 and 11.

На фиг. 3 представлен вариант выполнения шарнирного механизма, в котором структурный модуль, состоящий из звеньев 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8, снабжен дополнительной подвижной стержневой опорой, состоящей из двух дополнительных двухшарнирных соединительных рычагов 13 и 14, установленных между звеньями 1 и 4 и соединенных с ними посредством цилиндрических шарниров, для образования пространственного манипулятора с одной степенью свободы, например, в виде подъемника или четырехстороннего схвата робота или обрабатывающего центра для многооперационных технологий с четырьмя рабочими органами 9, 10, 11 и 12 для обработки и сборки деталей с разных сторон.FIG. 3 shows an embodiment of the hinge mechanism, in which the structural module, consisting of links 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8, is equipped with an additional movable rod support, consisting of two additional double-hinged connecting levers 13 and 14 installed between links 1 and 4 and connected to them by means of cylindrical hinges, to form a spatial manipulator with one degree of freedom, for example, in the form of a lift or four-sided gripper of a robot or a machining center for multi-operation technologies with four working bodies 9, 10, 11 and 12 for processing and assembly of parts from different sides.

На фиг. 4 представлен вариант выполнения шарнирного механизма, составленного из двух входного и выходного структурных модулей О6О7О8О13О14О15 и двух двойных цилиндрических шарниров О8 и О13 для образования пространственного манипулятора с одной степенью свободы и пятью рабочими органами 9, 10, 11, 12 и 13, установленными на выходном структурном модуле, который соединен с входным структурным модулем через общее трехшарнирное звено О8О13. На фиг. 4,а дано пространственное рабочее положение, на фиг. 4, б - компактное нерабочее.FIG. 4 shows an embodiment of a hinge mechanism composed of two input and output structural modules O 6 O 7 O 8 O 13 O 14 O 15 and two double cylindrical hinges O 8 and O 13 to form a spatial manipulator with one degree of freedom and five working bodies 9 , 10, 11, 12 and 13, installed on the output structural module, which is connected to the input structural module through a common three-pivot link O 8 O 13 . FIG. 4, and the spatial working position is given, in Fig. 4, b - compact non-working.

На фиг. 5 представлен вариант выполнения шарнирного механизма, в котором устройство передачи движения составлено из двух выходных структурных модулей, установленных на две смежные стороны О4О9 и О9О13 шарнирного пятизвенника АО4О9О13В и сблокированных между собой по окружности через общее двухшарнирное звено О8О9 и два двойных цилиндрических шарнира О8 и О9 с приводной вращательной кинематической парой О9. При этом одна сторона АВ шарнирного пятизвенника АО4О9О13В сблокирована с поворотной вокруг оси С платформой 1 для образования сферического манипулятора с тремя степенями свободы.FIG. 5 shows an embodiment of the hinge mechanism, in which the motion transmission device is composed of two output structural modules installed on two adjacent sides O 4 O 9 and O 9 O 13 of the hinged five-link link AO 4 O 9 O 13 B and interlocked with each other along the circumference through a common double-hinged link О 8 О 9 and two double cylindrical joints О 8 and О 9 with drive rotary kinematic pair О 9 . In this case, one side AB of the hinged five-link system AO 4 O 9 O 13 B is interlocked with a platform 1 that is rotated around the C axis to form a spherical manipulator with three degrees of freedom.

На фиг. 6 представлен вариант выполнения шарнирного механизма, в котором структурный модуль через звено О4О9 сблокирован с шатуном 1 параллелограммного шарнирного четырехзвенника ABCD (звенья 1, 2, 3, и 4), который через двойные шарниры A и D соединен с антипараллелограммным шарнирным четырехзвенником ADAN (звенья 2, 5, 6 и 7) со скрещивающимся кривошипами 5 и 6, для образования пространственного манипулятора с тремя степенями свободы.FIG. 6 shows an embodiment of the hinge mechanism, in which the structural module through the link О 4 О 9 is interlocked with the connecting rod 1 of the parallelogram articulated four-link link ABCD (links 1, 2, 3, and 4), which is connected through the double hinges A and D to the antiparallelogram articulated four-link link ADAN (links 2, 5, 6 and 7) with crossing cranks 5 and 6, to form a spatial manipulator with three degrees of freedom.

На фиг. 7 представлен вариант выполнения шарнирного механизма, в котором структурные модули установлены на противоположные стороны 1 и 3 шарнирного четырехзвенного, например, параллелограммного замкнутого контура ABCD, составленного из четырех шатунов 1, 2, 3 и 4, которые кинематически связаны между собой и с основанием 5 посредством двух двойных цилиндрических шарниров А, С и двух двухшарнирных соединительных рычагов 6 и 7, применяемых в шарнирном механизме в качестве ведущих кривошипов для образования пространственного манипулятора с четырьмя степенями свободы и рабочими органами 8, 9, 10 и 11.FIG. 7 shows an embodiment of the hinge mechanism, in which the structural modules are installed on opposite sides 1 and 3 of the hinged four-link, for example, parallelogram closed contour ABCD, composed of four connecting rods 1, 2, 3 and 4, which are kinematically connected to each other and to the base 5 by two double cylindrical hinges A, C and two double-hinged connecting levers 6 and 7, used in the articulated mechanism as driving cranks to form a spatial manipulator with four degrees of freedom and working bodies 8, 9, 10 and 11.

На фиг. 8 представлен вариант выполнения шарнирного механизма, в котором структурный модуль установлен на шатуне 1 шарнирного четырехзвенника ABMD, составленного из основания 2 и соединенных через шатун 1 ведущего кривошипа 3 и ведомого кривошипа 4, кинематически связанных между собой посредством цилиндрических шарниров с пересекающимися в одной точке Е осями вращения для образования пространственного манипулятора с двумя степенями свободы.FIG. 8 shows an embodiment of the hinge mechanism, in which the structural module is mounted on the connecting rod 1 of the articulated four-link ABMD, made up of the base 2 and connected through the connecting rod 1 of the driving crank 3 and the driven crank 4, kinematically interconnected by means of cylindrical hinges with axes intersecting at one point E rotation to form a spatial manipulator with two degrees of freedom.

На фиг. 9 представлен вариант выполнения шарнирного механизма, в котором структурный модуль О4О5О6О7О8О9 смонтирован на шатуне 1 двухкривошипного шарнирного четырехзвенника ABCD за пределами его замкнутого контура L3, в котором ведомый кривошип 2 и основание 3 выполнены одинаковой длины CD = AD. При этом длина ведущего кривошипа 4 равна половине длины основания (

Figure 00000001
), а сумма длин шатуна 1 и ведущего кривошипа 4 равна сумме длин ведомого кривошипа 2 и основания 3 по условию (АВ+ВС)=(CD+AD) для образования пространственного манипулятора с тремя степенями свободы, в котором основание 3 установлено на поворотную платформу 5 для привода пространственных рабочих органов 6, 7 и 8.FIG. 9 shows an embodiment of the hinge mechanism, in which the structural module O 4 O 5 O 6 O 7 O 8 O 9 is mounted on the connecting rod 1 of the two-crank articulated four-link ABCD outside its closed loop L 3 , in which the driven crank 2 and the base 3 are made of the same length CD = AD. In this case, the length of the driving crank 4 is equal to half the length of the base (
Figure 00000001
), and the sum of the lengths of the connecting rod 1 and the driving crank 4 is equal to the sum of the lengths of the driven crank 2 and base 3 according to the condition (AB + BC) = (CD + AD) to form a spatial manipulator with three degrees of freedom, in which base 3 is installed on a rotary platform 5 to drive the spatial working bodies 6, 7 and 8.

Работа представленного шарнирного механизма заключается в следующем.The work of the presented hinge mechanism is as follows.

Задаваемое в разных вариантах шарнирного механизма с пространственным структурным модулем вращение ведущих звеньев (на фиг. 1-9 показано стрелкой) посредством рычажного устройства передачи движения преобразуется в пространственное вращательное и поступательное движение различных рабочих органов, установленных на разных сторонах структурных модулей.The rotation of the driving links set in different versions of the hinge mechanism with a spatial structural module (shown by an arrow in Figs. 1-9) by means of a lever mechanism for transmitting motion is converted into a spatial rotational and translational movement of various working bodies installed on different sides of the structural modules.

Для расчета подвижности W установленных в шарнирном механизме пространственных структурных модулей (в схемах на фиг. 1 ÷ фиг.9) можно использовать следующую предложенную автором структурную формулу:To calculate the mobility W of the spatial structural modules installed in the hinge mechanism (in the diagrams in Figs. 1 ÷ Fig. 9), the following structural formula proposed by the author can be used:

Figure 00000002
Figure 00000002

где ñ - общее число звеньев структурного модуля, К - число замкнутых контуров в его кинематической цепи.where ñ is the total number of links of the structural module, K is the number of closed loops in its kinematic chain.

Пример 1. В шарнирном механизме (схемы на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8 и фиг. 9, где в каждом из отдельных структурных модулей имеет место ñ=8, К=2 - это контуры L1, L2) по формуле (1) получаем:Example 1. In a hinge mechanism (diagrams in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8 and Fig. 9, where ñ = 8, K = 2 - these are the contours L 1 , L 2 ) according to the formula (1) we obtain:

Figure 00000003
Figure 00000003

Пример 2. Аналогично для схем механизмов на фиг. 4 и фиг. 5 (со сдвоенными пространственными структурными модулями с ñ=14, К=4, n=14, L1, L2, L3 и L4) по формуле (1) получаем:Example 2. Similarly, for the schemes of mechanisms in FIG. 4 and FIG. 5 (with double spatial structural modules with ñ = 14, K = 4, n = 14, L 1 , L 2 , L 3 and L 4 ) by formula (1) we obtain:

Figure 00000004
Figure 00000004

Полученный для всех схем (фиг. 1-9) результат доказывает работоспособность (W=+1) всех представленных на фиг.1-9 пространственных шарнирных механизмов, которая также подтверждена на их действующих моделях.The result obtained for all circuits (Figs. 1-9) proves the operability (W = + 1) of all spatial hinge mechanisms shown in Figs. 1-9, which is also confirmed on their operating models.

Достигаемый в предлагаемом шарнирном механизме, преимущественно для пространственных манипуляторов, положительный эффект заключается в следующем:Achieved in the proposed hinge mechanism, mainly for spatial manipulators, the positive effect is as follows:

1. Упрощение конструкции за счет ее выполнения с более простыми шарнирами и уменьшенным числом приводных двигателей.1. Simplification of the design due to its implementation with simpler joints and a reduced number of drive motors.

2. Увеличение рабочего пространства манипулятора за счет привода сразу нескольких пространственных рабочих органов, упрощение системы управления которыми достигается за счет раздельной кинематики их движений.2. An increase in the working space of the manipulator due to the drive of several spatial working bodies at once, the simplification of the control system of which is achieved due to the separate kinematics of their movements.

3. Компактность пространственного манипулятора в нерабочем положении за счет простого складывания и раскладывания его кинематической цепи без ее разборки и сборки.3. Compactness of the spatial manipulator in non-working position due to simple folding and unfolding of its kinematic chain without disassembling and assembling it.

4. Расширение функциональности механизма за счет привода от одного двигателя сразу нескольких рабочих органов, совершающих пространственное движение в рабочем пространстве без неуправляемых особых (мертвых) положений в схемах на фиг. 6-9.4. Expansion of the functionality of the mechanism due to the drive from one engine of several working bodies at once, performing spatial motion in the working space without uncontrolled special (dead) positions in the diagrams in FIG. 6-9.

Claims (10)

1. Шарнирный механизм, преимущественно пространственного манипулятора, содержащий опорную стойку и шарнирно-сочлененное рычажное устройство передачи движения на рабочие органы, отличающийся тем, что устройство передачи движения выполнено в виде замкнутой двухконтурной кинематической цепи, состоящей из шарнирного шестизвенника с приводной вращательной кинематической парой, звенья которого кинематически связаны между собой и с опорной стойкой посредством установленных на его вершинах цилиндрических шарниров с параллельными осями вращения соединяемых звеньев, а две противоположные стороны шарнирного шестизвенника подвижно соединены между собой посредством двух двухшарнирных соединительных рычагов и цилиндрических шарниров, оси которых расположены перпендикулярно осям цилиндрических шарниров на вершинах упомянутого шестизвенника, при этом замкнутая двухконтурная кинематическая цепь образует пространственный структурный модуль, в котором шарнирный шестизвенник составлен из чередующихся между собой четырех двухшарнирных и двух трехшарнирных звеньев с установленными на них рабочими органами, совершающими пространственное движение.1. A hinge mechanism, mainly a spatial manipulator, containing a support post and an articulated lever device for transmitting motion to the working bodies, characterized in that the device for transmitting motion is made in the form of a closed two-circuit kinematic chain consisting of an articulated six-link bar with a driving rotary kinematic pair, links which are kinematically connected to each other and to the support post by means of cylindrical hinges installed on its tops with parallel axes of rotation of the connected links, and two opposite sides of the hinged six-link bar are movably connected to each other by means of two double-hinged connecting levers and cylindrical hinges, the axes of which are located perpendicular to the axes of the cylindrical hinges on the vertices of the said six-link, while the closed two-circuit kinematic chain forms a spatial structural module, in which the articulated six-link is composed of alternating between it has four double-hinged and two three-hinged links with working bodies installed on them, performing spatial movement. 2. Шарнирный механизм по п. 1, отличающийся тем, что опорная стойка сблокирована с трехшарнирным звеном структурного модуля с вращательным приводом от другого смежного с ним двухшарнирного звена, расположенного по периметру шарнирного шестизвенника для образования пространственного манипулятора с одной степенью свободы, предназначенного для позиционирования и зажима изделий.2. The hinge mechanism according to claim 1, characterized in that the support post is interlocked with a three-hinged link of the structural module with a rotary drive from another adjacent double-hinged link located along the perimeter of the hinged six-link to form a spatial manipulator with one degree of freedom, intended for positioning and clamping products. 3. Шарнирный механизм по п. 1, отличающийся тем, что опорная стойка сблокирована с двухшарнирным звеном по периметру шарнирного шестизвенника структурного модуля, выполненного с вращательным приводом от другого смежного с ним двухшарнирного звена для образования пространственного манипулятора с одной степенью свободы в приводе разных рабочих органов.3. The hinge mechanism according to claim 1, characterized in that the support post is interlocked with a double-hinged link along the perimeter of the hinged six-link structural module, made with a rotary drive from another adjacent double-hinged link to form a spatial manipulator with one degree of freedom in the drive of different working bodies ... 4. Шарнирный механизм по п. 1, отличающийся тем, что структурный модуль снабжен дополнительной подвижной стержневой опорой, состоящей из двух дополнительных двухшарнирных соединительных рычагов, установленных между двумя противоположными сторонами шарнирного шестизвенника также посредством цилиндрических шарниров, для образования пространственного манипулятора с одной степенью свободы, например, в виде вертикального подъемника или четырехстороннего схвата робота с четырьмя рабочими органами.4. The hinge mechanism according to claim 1, characterized in that the structural module is equipped with an additional movable rod support consisting of two additional double-hinged connecting levers installed between two opposite sides of the articulated six-link bar also by means of cylindrical hinges to form a spatial manipulator with one degree of freedom, for example, in the form of a vertical lift or a four-sided robot gripper with four working bodies. 5. Шарнирный механизм по п. 1, отличающийся тем, что устройство передачи движения на рабочие органы составлено их двух входного и выходного структурных модулей с одним общим трехшарнирным звеном, сблокированных между собой по вертикали посредством двух двойных цилиндрических шарниров для образования пространственного манипулятора с одной степенью свободы.5. The hinge mechanism according to claim 1, characterized in that the device for transmitting motion to the working bodies is composed of two input and output structural modules with one common three-hinged link, interlocked vertically by means of two double cylindrical hinges to form a spatial manipulator with one degree freedom. 6. Шарнирный механизм по п. 1, отличающийся тем, что устройство передачи движения составлено из двух выходных структурных модулей, установленных на две смежные стороны шарнирного пятизвенника и сблокированных между собой по окружности через общее двухшарнирное звено и два двойных цилиндрических шарнира с приводной вращательной кинематической парой, при этом одна сторона шарнирного пятизвенника сблокирована с поворотной вокруг оси платформой для образования сферического манипулятора с тремя степенями свободы каждого из четырех установленных рабочих органов.6. The hinge mechanism according to claim 1, characterized in that the motion transmission device is composed of two output structural modules installed on two adjacent sides of the hinged five-link and interlocked with each other along the circumference through a common double-hinged link and two double cylindrical hinges with a driving rotary kinematic pair , while one side of the hinged five-link bar is interlocked with a platform rotatable around the axis to form a spherical manipulator with three degrees of freedom of each of the four installed working bodies. 7. Шарнирный механизм по п. 1, отличающийся тем, что структурный модуль сблокирован с шатуном параллелограммного шарнирного четырехзвенника, который через двойные шарниры соединен с антипараллелограммным шарнирным четырехзвенником со скрещивающимися кривошипами, для образования пространственного манипулятора с тремя степенями свободы.7. The hinge mechanism according to claim 1, characterized in that the structural module is interlocked with the connecting rod of the parallelogram hinged four-link link, which is connected through double hinges to the antiparallelogram hinged four-link link with crossing cranks to form a spatial manipulator with three degrees of freedom. 8. Шарнирный механизм по п. 1, отличающийся тем, что структурные модули установлены на стороны шарнирного четырехзвенного, например, параллелограммного контура, составленного из четырех шатунов, которые кинематически связаны между собой и с основанием посредством двух двойных цилиндрических шарниров и двухшарнирных рычагов, используемых в качестве ведущих кривошипов для образования пространственного манипулятора с четырьмя степенями свободы.8. The hinge mechanism according to claim 1, characterized in that the structural modules are installed on the sides of a hinged four-link, for example, a parallelogram contour composed of four connecting rods, which are kinematically connected to each other and to the base by means of two double cylindrical hinges and double-hinged levers used in as driving cranks for the formation of a spatial manipulator with four degrees of freedom. 9. Шарнирный механизм по п. 1, отличающийся тем, что структурный модуль установлен на шатун шарнирного четырехзвенника, составленного из основания и соединенных через упомянутый шатун ведущего и ведомого кривошипов, кинематически связанных между собой посредством цилиндрических шарниров с пересекающимися в одной точке осями вращения для образования пространственного манипулятора с двумя степенями свободы.9. The hinge mechanism according to claim 1, characterized in that the structural module is mounted on the connecting rod of a four-link hinge composed of a base and connected through said connecting rod of the driving and driven cranks, kinematically interconnected by means of cylindrical hinges with axes of rotation intersecting at one point to form a spatial manipulator with two degrees of freedom. 10. Шарнирный механизм по п. 1, отличающийся тем, что структурный модуль смонтирован на шатуне двухкривошипного шарнирного четырехзвенника за пределами его замкнутого контура, в котором ведомый кривошип и основание выполнены одинаковой длины, при этом длина ведущего кривошипа равна половине длины основания, а сумма длин шатуна и ведущего кривошипа равна сумме длин ведомого кривошипа и основания, последнее установлено на поворотную платформу для образования пространственного манипулятора с тремя степенями свободы.10. The hinge mechanism according to claim 1, characterized in that the structural module is mounted on the connecting rod of the two-crank articulated four-link link outside its closed loop, in which the driven crank and the base are made of the same length, while the length of the driving crank is equal to half the length of the base, and the sum of the lengths the connecting rod and the driving crank is equal to the sum of the lengths of the driven crank and the base, the latter is installed on a rotary platform to form a spatial manipulator with three degrees of freedom.
RU2021104628A 2021-02-24 2021-02-24 Pivot mechanism RU2753064C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104628A RU2753064C1 (en) 2021-02-24 2021-02-24 Pivot mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104628A RU2753064C1 (en) 2021-02-24 2021-02-24 Pivot mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2753064C1 true RU2753064C1 (en) 2021-08-11

Family

ID=77349088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021104628A RU2753064C1 (en) 2021-02-24 2021-02-24 Pivot mechanism

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2753064C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777123C1 (en) * 2022-04-07 2022-08-01 Владимир Иванович Пожбелко Hinged multiple mechanism

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5309779A (en) * 1988-11-16 1994-05-10 Cosimo Sarno Four dead centers crank mechanism
RU2283446C1 (en) * 2005-03-21 2006-09-10 Владимир Иванович Пожбелко Crank mechanism with accurate stops
EA007687B1 (en) * 2005-02-01 2006-12-29 Иссыккульский Государственный Университет Им К. Тыныстанова Six-membered mechanism of variable structure
RU2737249C1 (en) * 2019-12-04 2020-11-26 Владимир Иванович Пожбелко Platform mechanism

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5309779A (en) * 1988-11-16 1994-05-10 Cosimo Sarno Four dead centers crank mechanism
EA007687B1 (en) * 2005-02-01 2006-12-29 Иссыккульский Государственный Университет Им К. Тыныстанова Six-membered mechanism of variable structure
RU2283446C1 (en) * 2005-03-21 2006-09-10 Владимир Иванович Пожбелко Crank mechanism with accurate stops
RU2737249C1 (en) * 2019-12-04 2020-11-26 Владимир Иванович Пожбелко Platform mechanism

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777123C1 (en) * 2022-04-07 2022-08-01 Владимир Иванович Пожбелко Hinged multiple mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ceccarelli A new 3 DOF spatial parallel mechanism
EP2252437A1 (en) Two degree-of-freedom parallel manipulator
RU2730345C1 (en) Spherical v-manipulator
CN111515925B (en) Multi-motion-mode parallel robot mechanism with motion bifurcation closed chain
CN115366073A (en) Three-degree-of-freedom parallel mechanism capable of reconstructing degree-of-freedom form
RU2753064C1 (en) Pivot mechanism
RU2765030C1 (en) Folding joint manipulator
RU2758377C1 (en) Spatial manipulator
SU558788A1 (en) Manipulator
RU179567U1 (en) SPATIAL MECHANISM WITH A CIRCULAR GUIDE
RU2720270C1 (en) Folding mechanism with six degrees of freedom
RU2759552C1 (en) Spatial platform folding manipulator
RU2751781C1 (en) Platform docking manipulator
RU2804700C1 (en) Folding multi-arm robot manipulator
RU2758391C1 (en) Relative manipulation platform
RU2781602C1 (en) Spatially flat platform spherical manipulator
RU2774278C1 (en) Spherical platform folding arm
RU2751778C1 (en) Platform robot
RU2753217C1 (en) Parallel manipulator with three degrees of freedom
RU2202465C2 (en) Device for machining parts of irregular spatial shape
CN103231371A (en) Parallel robot and parallelogram rod group thereof
RU2758392C1 (en) Spatial g-robot
RU2751782C1 (en) Hinged platform manipulator
RU2777123C1 (en) Hinged multiple mechanism
RU2207461C1 (en) Adjustable spatial leverage