RU2758392C1 - Пространственный g-робот - Google Patents
Пространственный g-робот Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758392C1 RU2758392C1 RU2021106989A RU2021106989A RU2758392C1 RU 2758392 C1 RU2758392 C1 RU 2758392C1 RU 2021106989 A RU2021106989 A RU 2021106989A RU 2021106989 A RU2021106989 A RU 2021106989A RU 2758392 C1 RU2758392 C1 RU 2758392C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- robot
- link
- spatial
- manipulators
- movable
- 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
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, и может быть использовано для выполнения групповых технологических операций несколькими разными рабочими органами. Робот содержит подвижное исполнительное устройство привода выходного звена с рабочим органом, выполненное в виде двух раздельно приводимых и взаимодействующих между собой манипуляторов, установленных на общем опорном основании посредством двух поворотных платформ. Один манипулятор выполнен в виде установленного на одной из платформ четырехзвенного плоского шарнирного механизма с перпендикулярно установленными на его подвижных звеньях параллелограммными шарнирными механизмами. Другой манипулятор выполнен в виде сблокированного с другой поворотной платформой восьмизвенного плоского шарнирного механизма. Звенья механизма образуют два пятисторонних замкнутых контура с одной общей стороной и соединены между собой посредством цилиндрических шарниров с параллельными осями вращения. В результате обеспечивается упрощение конструкции робота и увеличение его рабочего пространства. 5 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, и в частности к робототехнике, и может быть использовано для выполнения групповых технологических операций несколькими разными рабочими органами в автоматических линиях, сборочных конвейерах, многопозиционных обрабатывающих центрах и в медицине.
Известен пространственный робот, содержащий подвижное исполнительное устройство привода выходного звена с рабочим органом, кинематически связанное с опорным основанием посредством шести раздвижных опорных ног и двенадцати сложных сферических шарниров с приводом от шести гидроцилиндров (книга Вульфсон И.И. и др. «Механика машин», Москва: Высшая школа, 1996, с. 28, рис. 1.20, схема «Платформа Стюарта») - аналог.
Недостатками известного пространственного робота являются сложная конструкция и низкая функциональность применения робота, выполняемого с выходным звеном одного рабочего органа.
Наиболее близким по своей сущности и достигаемому эффекту является пространственный робот, содержащий подвижное исполнительное устройство привода выходного звена с рабочим органом, выполненное в виде пространственного рычажного механизма перемещения подвижной платформы с одним рабочим органом и передачей движения через сферические и цилиндрические шарниры от трех кинематических связанных между собой приводных двигателей - для образования пространственного робота с тремя степенями свободы (схема пространственного робота-манипулятора в статье Мирзаев Р.А., Смирнов Н.А. «Исследование кинематики манипулятора параллельной структуры (дельта-механизм)» / Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета, 2021, Вып. 4. с. 46-50, рис. 1) - прототип.
Недостатками указанного пространственного робота являются сложность конструкции со сферическими шарнирами, в которой низкая функциональность привода только одного рабочего органа ограничивает его применение в групповых технологических операциях с различными рабочими органами и сужает рабочее пространство данного робота из-за малого числа степеней его свободы W=3 (рис. 4 в той же статье, 2021, Вып. 4).
В основу изобретения положена техническая задача, заключается в упрощении конструкции, увеличении функциональности робота и его рабочего пространства с приводом посредством простых цилиндрических шарниров устройства нескольких рабочих органов с увеличенным числом степеней свободы при выполнении различных технологических операций.
Получение технического результата достигается за счет того, что пространственный G-робот содержит подвижное исполнительное устройство, выполненное в виде двух раздельно приводимых и взаимодействующих между собой манипуляторов, установленных на общем опорном основании посредством двух поворотных платформ с перпендикулярными между собой осями вращения и выполненных с цилиндрическими шарнирами на основе одноподвижных вращательных кинематических пар.
Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5.
На фиг. 1 изображен общий вид пространственного G-робота, содержащего подвижное исполнительное устройство, выполненное в виде двух раздельно приводимых и взаимодействующих между собой манипуляторов, установленных на общем опорном основании 1 посредством двух поворотных платформ 2 и 3 с перпендикулярными между собой осями О1 и О2 вращения этих поворотных платформ.
Один из упомянутых манипуляторов установлен на поворотной платформе 2 и выполнен в виде четырехзвенного плоского шарнирного механизма 4 с перпендикулярно установленными на его подвижных звеньях 5, 6 и 7 параллелограммными шарнирными механизмами 8, 9 и 10, шатуны которых сблокированы с рабочими органами 11, 12, 13, 14, 15 и 16. Другой из упомянутых манипуляторов установлен на поворотной платформе 3 и выполнен в виде восьмизвенного плоского шарнирного механизма, звенья которого 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 и 24 образуют два пятисторонних замкнутых контура ABCDE и EDFPQ с одной общей стороной ED и соединены между собой посредством цилиндрических шарниров А, В, C, D, E, F, P и Q с параллельными осями вращения, где на шатунах 19 и 20 установлены рабочие органы 25 и 26. Представленный (на фиг. 1) G-робот имеет W=9 степеней свободы, где приводные вращательные кинематические пары обозначены круговыми стрелками.
На фиг. 2 представлен вариант выполнения пространственного G-робота, в котором один из манипуляторов выполнен в виде четырехзвенного антипараллелограммного механизма 4, кинематически связанного с поворотной платформой 2 посредством четырехзвенного параллелограммного механизма 5 и содержит разные рабочие органы 6, 7, 8 и 9, а другой из манипуляторов установлен на другой поворотной платформе 3 и выполнен в виде пятизвенного плоского шарнирного механизма 10, шатуны которого сблокированы с взаимодействующими между собой рабочими органами 11 и 12, например, для захвата и пространственного ориентирования обрабатываемого изделия 13.
Представленный на фиг. 2 пространственный G-робот имеет W=6 степеней свободы и содержит установленные на шатунах механизмов 4, 5 и 6 рабочие органы 7, 8, 10, 11.
На фиг. 3 представлен вариант выполнения пространственного G-робота, в котором один из манипуляторов выполнен в виде установленного на одной из поворотных платформ 2 пятизвенного сферического шарнирного механизма 4 с пересечением в одной точке М внутри пятизвенника ABCDE осей всех цилиндрических шарниров. Другой из манипуляторов выполнен в виде последовательно установленных между собой на другой поворотной платформе 3 трех параллелограммных механизмов, два из которых 5 и 6 выполнены с параллельными между собой осями цилиндрических шарниров, а третий параллелограммный механизм 7 выполнен с перпендикулярным относительно первых двух механизмов 5 и 6 расположением осей цилиндрических шарниров. Представленная на фиг. 3 схема G-робота имеет W=7 степеней свободы и содержит установленные на шатунах механизмов 4, 6 и 7 рабочие органы 8, 9, 10 и 11, взаимодействующие между собой при выполнении групповых операций.
На фиг. 4 представлен вариант выполнения пространственного G-робота, в котором один из манипуляторов выполнен в виде установленного на одной из поворотных платформ 2 сборки двух четырехзвенных плоских механизмов в виде кривошипно-коромыслового 4 и параллелограммного 5 устройств, сблокированных между собой со взаимно-перпендикулярным расположением осей их цилиндрических шарниров. Другой из манипуляторов выполнен в виде сблокированного с другой поворотной платформой 3 шестизвенного плоского рычажного механизма 6 с установленным на его поворотной прямолинейной направляющей 7 ползуном 8 рабочего органа 9. Представленная на фиг. 4 схема G-робота имеет W=5 степеней свободы и содержит 3 рабочих органа 9, 10 и 11 для различных операций.
На фиг. 5 представлен вариант выполнения пространственного G-робота, в котором один из манипуляторов выполнен в виде установленного на одной из поворотных платформ 2 шестизвенного плоского шарнирного механизма 4 с двумя трехшарнирными звеньями 5 и 6, из которых трехшарнирное звено 5 закреплено на поворотной платформе 2, а другое трехшарнирное звено 6 сблокировано с четырехзвенным плоским шарнирным параллелограммом 7, оси вращения цилиндрических шарниров которого установлены параллельно оси вращения O1 данной поворотной платформы 2. Другой из манипуляторов в данном варианте G-робота выполнен в виде пятизвенного плоского шарнирного механизма 8, кинематически связанного с другой поворотной платформой 3 посредством четырехзвенного пространственного механизма 9 с двумя парами противоположно расположенных шарниров, из которых одна пара шарниров A и В выполнена с параллельными между собой осями вращения, а другая ара шарниров С и D выполнена соосными между собой. Представленная на фиг. 5 схема G-робота имеет W=8 степеней свободы и содержит пять рабочих органов 10, 11, 12, 13 и 14, взаимодействующих между собой при выполнении групповых технологических операций.
Работа представленного пространственного G-робота заключается в следующем.
Заданное в обоих манипуляторах устройства G-робота движение ведущих звеньев (число которых равно величине W и указано на фиг. 1-5 круговыми стрелками) преобразуется в требуемое пространственное движение установленных в обоих манипуляторах разных рабочих органов, взаимодействующих между собой при выполнении групповых технологических операцией.
Достигаемый в предлагаемом пространственном G-роботе положительный эффект заключается в упрощении конструкции, в также в расширении функциональности и рабочего пространства за счет увеличения до W=9 числа его управляемых степеней свободы и суммирования рабочих зон всех приводимых рабочих органов при выполнении ими в расширенном рабочем пространстве групповых технологических операций.
Claims (1)
- Пространственный робот, преимущественно для групповых технологических операций, содержащий подвижное исполнительное устройство привода выходного звена с рабочим органом, отличающийся тем, что подвижное исполнительное устройство выполнено в виде двух раздельно приводимых и взаимодействующих между собой манипуляторов, установленных на общем опорном основании посредством двух поворотных платформ с перпендикулярными между собой осями вращения и выполненных с цилиндрическими шарнирами на основе одноподвижных вращательных кинематических пар, при этом один из манипуляторов выполнен в виде установленного на одной из поворотных платформ четырехзвенного плоского шарнирного механизма с перпендикулярно установленными на его подвижных звеньях параллелограммными шарнирными механизмами, а другой манипулятор выполнен в виде сблокированного с другой поворотной платформой восьмизвенного плоского шарнирного механизма, звенья которого образуют два пятисторонних замкнутых контура с одной общей стороной и соединены между собой посредством цилиндрических шарниров с параллельными осями вращения с образованием пространственного робота с девятью степенями свободы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106989A RU2758392C1 (ru) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | Пространственный g-робот |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106989A RU2758392C1 (ru) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | Пространственный g-робот |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758392C1 true RU2758392C1 (ru) | 2021-10-28 |
Family
ID=78466474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021106989A RU2758392C1 (ru) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | Пространственный g-робот |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758392C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2063329C1 (ru) * | 1993-06-01 | 1996-07-10 | Институт машиноведения им.А.А.Благонравова РАН | Робототехническая технологическая установка |
RU2202465C2 (ru) * | 2001-05-28 | 2003-04-20 | Институт машиноведения им. А.А.Благонравова РАН | Устройство для механической обработки изделий сложной пространственной формы |
RU2377116C1 (ru) * | 2008-04-28 | 2009-12-27 | Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова | Устройство для механической обработки изделий сложной пространственной формы |
US20110000082A1 (en) * | 2008-09-24 | 2011-01-06 | Mitsubishiki Heavy Industries, Ltd. | Work line module and work facility |
RU2475347C1 (ru) * | 2011-08-23 | 2013-02-20 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран | Устройство для механической обработки изделий сложной пространственной формы |
-
2021
- 2021-03-16 RU RU2021106989A patent/RU2758392C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2063329C1 (ru) * | 1993-06-01 | 1996-07-10 | Институт машиноведения им.А.А.Благонравова РАН | Робототехническая технологическая установка |
RU2202465C2 (ru) * | 2001-05-28 | 2003-04-20 | Институт машиноведения им. А.А.Благонравова РАН | Устройство для механической обработки изделий сложной пространственной формы |
RU2377116C1 (ru) * | 2008-04-28 | 2009-12-27 | Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова | Устройство для механической обработки изделий сложной пространственной формы |
US20110000082A1 (en) * | 2008-09-24 | 2011-01-06 | Mitsubishiki Heavy Industries, Ltd. | Work line module and work facility |
RU2475347C1 (ru) * | 2011-08-23 | 2013-02-20 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран | Устройство для механической обработки изделий сложной пространственной формы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107081760B (zh) | 一种基于平动并联机构的六自由度机械臂 | |
RU2400351C2 (ru) | Высокоскоростной робот параллельной кинематики с четырьмя степенями подвижности | |
CN106737600B (zh) | 一种含有滚珠丝杠动平台的七自由度搬运机器人 | |
CN108274486B (zh) | 一种模块化的机器人末端执行器及其重构方法与抓取方法 | |
RU202579U1 (ru) | Пространственный механизм с шестью степенями свободы | |
CN108818577B (zh) | 摆杆滑槽直线平行夹持自适应机器人手指装置 | |
RU2730345C1 (ru) | Сферический v-манипулятор | |
CN110815184B (zh) | 一种四自由度高速并联机器人机构 | |
CN109079761B (zh) | 一种含闭环支链的两转一移的并联机器人 | |
RU2758392C1 (ru) | Пространственный g-робот | |
NL2020044B1 (en) | A planar multi-joint robot arm system | |
RU2737249C1 (ru) | Платформенный механизм | |
CN109848969B (zh) | 一种用于虚轴机床和机器人的解耦三转动自由度并联机构 | |
RU2667236C1 (ru) | Пространственный механизм с круговым рычажным основанием | |
CN113829332B (zh) | 一种具有三移动和一转动的四自度并联机器人机构 | |
RU2760516C1 (ru) | Ковочный манипулятор | |
RU2753217C1 (ru) | Параллельный манипулятор с тремя степенями свободы | |
RU2674357C1 (ru) | Пространственный механизм для микропозиционирования | |
RU2781602C1 (ru) | Пространственно-плоский платформенный сферический манипулятор | |
CN106695766B (zh) | 一种基于抓取并联机构的六自由度并联装置 | |
RU2758607C1 (ru) | Платформенный манипулятор | |
RU207790U1 (ru) | Пространственный механизм с шестью степенями свободы | |
RU2751781C1 (ru) | Платформенный стыковочный манипулятор | |
SU1445945A1 (ru) | Модуль манипул тора | |
RU2753064C1 (ru) | Шарнирный механизм |