RU2774279C1 - Flat-spatial three-platform manipulator - Google Patents

Flat-spatial three-platform manipulator Download PDF

Info

Publication number
RU2774279C1
RU2774279C1 RU2021124763A RU2021124763A RU2774279C1 RU 2774279 C1 RU2774279 C1 RU 2774279C1 RU 2021124763 A RU2021124763 A RU 2021124763A RU 2021124763 A RU2021124763 A RU 2021124763A RU 2774279 C1 RU2774279 C1 RU 2774279C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
turntable
kinematic
movable
movable platform
Prior art date
Application number
RU2021124763A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Пожбелко
Original Assignee
Владимир Иванович Пожбелко
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Пожбелко filed Critical Владимир Иванович Пожбелко
Application granted granted Critical
Publication of RU2774279C1 publication Critical patent/RU2774279C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering, in particular to platform mechanisms of a parallel structure with several degrees of freedom, and can be used in various fields of engineering and surgery as stationary, portable and suspended devices with a given constant orientation of the movable working body throughout the expanded workspace. The flat-spatial three-platform manipulator contains a hinge-lever device for driving the working body, which is made in the form of an assembly of three kinematically interconnected three-hinged links, made in the form of sequentially arranged vertically along the rotating platform, forming a flat closed kinematic chain with a movable platform, and the working platform with a working body fixed to it, connected to the movable platform through a spatial closed kinematic chain, where both of the mentioned kinematic chains contain cylindrical hinges, consisting of rotational kinematic pairs with parallel axes of angular rotation of the connected links.
EFFECT: simplifying the design and control system, expanding the workspace and increasing the number of controlled degrees of freedom to nine, as well as ensuring the constancy of the specified orientation of the working body during its circular translational movement.
10 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к платформенным механизмам параллельной структуры с несколькими степенями свободы, и может найти применение в разных областях техники и хирургии в качестве стационарных, переносных и подвесных манипуляционных устройств с заданной постоянной ориентацией перемещаемого рабочего органа во всем расширенном рабочем пространстве.The invention relates to mechanical engineering, in particular to platform mechanisms of a parallel structure with several degrees of freedom, and can be used in various fields of technology and surgery as stationary, portable and suspended manipulation devices with a given constant orientation of the moving working body in the entire extended working space.

Известен пространственный платформенный манипулятор в виде «Платформы Стюарта», содержащий подвижную платформу с рабочим органом, перемещаемую одновременно шестью приводными двигателями со связанной кинематикой посредством шести сложных сферических шарниров с пересекающимися строго в одной точке осями вращения (книга Вульфсон И.И. и др. «Механика машин», Москва: Высшая школа, 1996 г., с. 28, рис. 1.20) - аналог.A spatial platform manipulator is known in the form of a “Stewart Platform”, containing a movable platform with a working body, moved simultaneously by six drive motors with associated kinematics through six complex spherical hinges with axes of rotation intersecting strictly at one point (book by Vulfson I.I. et al. " Mechanics of Machines, Moscow: Higher School, 1996, p. 28, Fig. 1.20) - analogue.

Недостатками известного платформенного манипулятора являются сложность конструкции, низкая эксплуатационная эффективность в узкой рабочей зоне и сложность системы управления.The disadvantages of the known platform manipulator are the complexity of the design, low operational efficiency in a narrow working area and the complexity of the control system.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является пространственный манипулятор с тремя управляемыми степенями свободы перемещаемой платформы с рабочим органом, кинематически связанной через сферические шарниры с неподвижным опорным основанием (статья Мирзаев Р.А. и др. «Исследование кинематики манипулятора параллельной структуры (дельта-механизм)» // Вестник Сибирского госуд. аэрокосм. ун-та, 2012, Вып. 4, с. 46-50, рис. 1-4) - прототип.Closest to the proposed invention is a spatial manipulator with three controlled degrees of freedom of a movable platform with a working body, kinematically connected through spherical hinges with a fixed support base (article Mirzaev R.A. et al. "Study of the kinematics of a parallel structure manipulator (delta mechanism)" // Bulletin of the Siberian State Aerospace University, 2012, Issue 4, pp. 46-50, Fig. 1-4) - prototype.

Недостатками указанного платформенного манипулятора являются сложность конструкции, узкая рабочая зона (показанная на рис. 4 в упомянутой статье Мирзаева Р.А., 2012 г.), а также узкая функциональность и ограниченные области применения из-за возникающего углового поворота платформы с рабочим органом, что нарушает постоянство его ориентации в рабочем пространстве, требуемое при выполнении разных технологических операций, и приводит к изменению заданного вертикального углового или горизонтального расположения этого рабочего органа при его перемещении,The disadvantages of this platform manipulator are the complexity of the design, the narrow working area (shown in Fig. 4 in the mentioned article by Mirzaev R.A., 2012), as well as the narrow functionality and limited areas of application due to the resulting angular rotation of the platform with the working body, which violates the constancy of its orientation in the working space, required when performing various technological operations, and leads to a change in the given vertical angular or horizontal location of this working body when it is moved,

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в упрощении конструкции и системы управления, повышении эксплуатационной эффективности и обеспечении заданного постоянного ориентирования рабочего органа во всем расширенном рабочем пространстве манипулятора.The invention is based on a technical problem, which consists in simplifying the design and control system, increasing operational efficiency and ensuring a given constant orientation of the working body throughout the extended working space of the manipulator.

Получение технического результата достигается за счет того, что шарнирно-рычажное устройство привода рабочего органа выполнено в виде сборки из трех кинематически связанных между собой трехшарнирных звеньев, выполненных в виде равносторонних треугольников и представляющих собой последовательно расположенные по вертикали поворотную платформу, образующую с подвижной платформой плоскую замкнутую кинематическую цепь и присоединяемую к подвижной платформе через пространственную замкнутую кинематическую цепь дополнительную рабочую платформу с закрепленным за ней рабочим органом, где обе упомянутые кинематические цепи содержат цилиндрические шарниры, состоящие из вращательных кинематических пар с параллельно расположенными осями углового поворота соединяемых рычажных звеньев.Obtaining a technical result is achieved due to the fact that the hinge-lever drive device of the working body is made in the form of an assembly of three kinematically interconnected three-hinged links, made in the form of equilateral triangles and representing a sequentially located vertically located turntable, forming a flat closed platform with a movable platform. a kinematic chain and an additional working platform connected to the movable platform through a spatial closed kinematic chain with a working body attached to it, where both said kinematic chains contain cylindrical hinges consisting of rotational kinematic pairs with parallel axes of angular rotation of the connected lever links.

Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4.The essence of the invention is illustrated by the drawings in Fig. 1, fig. 2, fig. 3 and FIG. four.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого плоско-пространственного трехплатформенного манипулятора, в котором кинематическая связь между подвижной платформой 1 и поворотной платформой 2 выполнена в виде трех параллельно установленных между собой кривошипов 3, 4 и 5 одинаковой длины О1А = О2В = О3С. один из которых, например, кривошип 3 снабжен приводной вращательной кинематической парой О1, выполненной с вертикальной осью вращения и образует плоскую замкнутую кинематическую цепь.In FIG. 1 shows a general view of the proposed flat-spatial three-platform manipulator, in which the kinematic connection between the movable platform 1 and the turntable 2 is made in the form of three cranks 3, 4 and 5 parallel to each other of the same length O 1 A = O 2 B = O 3 C one of which, for example, the crank 3 is equipped with a drive rotary kinematic pair O 1 , made with a vertical axis of rotation and forms a flat closed kinematic chain.

Подвижная платформа 1 установлена в одной плоскости или в параллельных плоскостях, а также в одной угловой фазе расположения шарниров - относительно поворотной платформы 2.The movable platform 1 is installed in the same plane or in parallel planes, as well as in the same angular phase of the location of the hinges - relative to the turntable 2.

Кинематическая связь рабочей платформы 6 и рабочего органа 7 с подвижной платформой 1 выполнена в виде трех установленных параллельно между собой кривошипов 8, 9 и 10 одинаковой NM = ED = TQ и образующих пространственную замкнутую многозвенную кинематическую цепь. Поворотная платформа 2 шарнирно соединена со стержневой рамкой 11, последняя выполнена с перпендикулярно расположенными между собой и сблокированными с упомянутой стержневой рамкой 11 вертикальной и горизонтальной осями ее вращения 12 и 13.The kinematic connection of the working platform 6 and the working body 7 with the movable platform 1 is made in the form of three cranks 8, 9 and 10 of the same NM = ED = TQ installed parallel to each other and forming a spatial closed multi-link kinematic chain. The turntable 2 is pivotally connected to the rod frame 11, the latter is made with vertical and horizontal axes of its rotation 12 and 13 perpendicular to each other and interlocked with said rod frame 11.

Подвижная платформа 1 и поворотная платформа 2 установлены в одной угловой фазе расположения их шарнирных треугольников ABC и О1О2О3 между собой, а рабочая платформа 6 и подвижная платформа 1 установлены в противофазе с разворотом на 180°.The movable platform 1 and the turntable 2 are installed in the same angular phase of the location of their hinged triangles ABC and O 1 O 2 O 3 between themselves, and the working platform 6 and the movable platform 1 are installed in antiphase with a turn of 180°.

Представленный на фиг. 1 платформенный манипулятор обладает четырьмя управляемыми степенями свободы (W = 4) - четырьмя ориентирующими движениями рабочей платформы 6 (направления движения входных звеньев манипулятора указаны на фиг. 1 стрелками).Shown in FIG. 1, the platform manipulator has four controlled degrees of freedom (W = 4) - four orienting movements of the working platform 6 (the directions of movement of the input links of the manipulator are indicated in Fig. 1 by arrows).

На фиг. 2 представлен вариант выполнения плоско-пространственного трехплатформенного манипулятора, в котором шарнирно-рычажное устройство привода рабочего органа выполнено в виде сборки подвижной платформы 1 с поворотной платформой 2 через плоскую замкнутую кинематическую цепь, включающую три плоских шарнирных ромба О1О4АО5, О2О6ВО7 и О3О8СО9. симметрично расположенных между подвижной платформой 1 и поворотной 2 и присоединенных к вершинам А, В и С платформы 1 с установленными по диагоналям этих ромбов ОАО5, О6О7 и О8О9 приводными пневмоцилиндрами или гидроцилиндрами 3, 3' и 3''. или по диагоналям этих ромбов может быть установлена приводная винтовая кинематическая пара. Рабочая платформа 4 с рабочим органом 5 кинематически связана с подвижной платформой 1 через пространственную замкнутую кинематическую цепь, включающую три параллельных кривошипа 6, 7 и 8 одинаковой длины ED = QT = NM, из которых кривошип 8 снабжен приводной вращательной кинематической парой N. Поворотная платформа 2 выполнена с возможностью осуществления полного поворота вокруг вертикальной оси, а обе упомянутые кинематические цепи содержат цилиндрические шарниры, состоящие из вращательных кинематических пар с параллельно расположенными осями углового поворота звеньев.In FIG. 2 shows an embodiment of a flat-spatial three-platform manipulator, in which the hinge-lever drive device of the working body is made in the form of an assembly of a movable platform 1 with a turntable 2 through a flat closed kinematic chain, including three flat hinged rhombuses O 1 O 4 AO 5 , O 2 O 6 IN 7 and O 3 O 8 CO 9 . symmetrically located between the movable platform 1 and the rotary platform 2 and attached to the tops A, B and C of the platform 1 with the O 5 , O 6 O 7 and O 8 O 9 driven pneumatic cylinders or hydraulic cylinders 3, 3 'and 3 '' installed along the diagonals of these rhombuses . or along the diagonals of these rhombuses, a drive helical kinematic pair can be installed. The working platform 4 with the working body 5 is kinematically connected with the movable platform 1 through a spatial closed kinematic chain, including three parallel cranks 6, 7 and 8 of the same length ED = QT = NM, of which the crank 8 is equipped with a drive rotary kinematic pair N. Turntable 2 made with the possibility of full rotation around the vertical axis, and both mentioned kinematic chains contain cylindrical hinges, consisting of rotational kinematic pairs with parallel axes of angular rotation of the links.

Поворотная платформа 2 выполнена с возможностью осуществления полного поворота вокруг вертикальной оси от вращательного двигателя и последующей фиксации, в заданном угловом положении посредством самотормозящейся, например, червячной передачи. Поворотная платформа 2 может быть снабжена устройством ее угловой фиксации, в заданном угловом положении, например, посредством управляемого фрикционного тормоза.The turntable 2 is made with the possibility of full rotation around the vertical axis from the rotary engine and subsequent fixation, in a given angular position, by means of a self-braking, for example, worm gear. Turntable 2 can be provided with a device for its angular fixation, in a given angular position, for example, by means of a controlled friction brake.

Представленный на фиг. 2 платформенный манипулятор обладает пятью управляемыми степенями свободы (W = 5) - пятью ориентирующими движениями рабочей платформы 4 (направление движения входных звеньев манипулятора на фиг. 2 указано стрелками).Shown in FIG. 2, the platform manipulator has five controlled degrees of freedom (W = 5) - five orienting movements of the working platform 4 (the direction of movement of the input links of the manipulator in Fig. 2 is indicated by arrows).

На фиг. 3 представлен вариант выполнения плоско-пространственного трехплатформенного манипулятора, в котором кинематическая связь между подвижной платформой 1 и поворотной платформой 2 выполнена в виде трех пар двухшарнирных соединительных рычагов 3 и 4. снабженных тремя установленными на поворотной платформе 2 приводными вращательными кинематическими парами О1, О2 и О3, а поворотная платформа 2 выполнена с возможностью осуществления полного поворота вокруг оси О7О8, расположенной в плоскости этой платформы 2, с приводом от вращательного двигателя.In FIG. Figure 3 shows an embodiment of a flat-spatial three-platform manipulator, in which the kinematic connection between the movable platform 1 and the turntable 2 is made in the form of three pairs of two-hinged connecting levers 3 and 4. Equipped with three rotary kinematic drive pairs O 1 , O 2 installed on the turntable 2 and O 3 , and the rotary platform 2 is made with the possibility of full rotation around the axis O 7 O 8 located in the plane of this platform 2, driven by a rotary engine.

Рабочая платформа 5 с рабочим органом 6 кинематически связана с подвижной платформой 1 через два параллельных кривошипа 7 и 8 одинаковой длины ED = TQ (которые снабжены приводными винтовыми механизмами 12 и 13, установленными вдоль упомянутыми двух кривошипов 7 и 8), в также через два подвижно сочленных через цилиндрический шарнир J двухшарнирных соединительных рычага 9 и 10, из которых рычаги 8 и 10 снабжены приводными вращательными кинематическими парами N и Т, которые установлены на платформе 1 и обеспечивают заданную угловую ориентацию платформы 5.The working platform 5 with the working body 6 is kinematically connected with the movable platform 1 through two parallel cranks 7 and 8 of the same length ED = TQ (which are equipped with drive screw mechanisms 12 and 13 installed along the mentioned two cranks 7 and 8), and also through two movably articulated through a cylindrical joint J double-articulated connecting levers 9 and 10, of which the levers 8 and 10 are equipped with driving rotational kinematic pairs N and T, which are installed on the platform 1 and provide a given angular orientation of the platform 5.

Представленный на фиг. 3 платформенный манипулятор обладает шестью управляемыми степенями свободы (W = 8) - восемью ориентирующими движениями рабочей платформы 5 (направления движения входных звеньев манипулятора на фиг. 3 указаны стрелками).Shown in FIG. 3, the platform manipulator has six controlled degrees of freedom (W = 8) - eight orienting movements of the working platform 5 (the directions of movement of the input links of the manipulator in Fig. 3 are indicated by arrows).

На фиг. 4 представлен вариант выполнения плоско-пространственного трехплатформенного манипулятора, в котором кинематическая связь между подвижной платформой 1 и поворотной платформой 2 выполнена в виде трех подвижных гидроцилиндров 3, 3' и 3'' в качестве приводных поступательных кинематических пар. Кинематическая связь между подвижной платформой 1 и рабочей платформой 4 с рабочим органом 5 выполнена в виде двух параллельных между собой кривошипов 6 и 7 одинаковой длины LD = TQ, снабженных установленной на подвижной платформе 1 приводной вращательной кинематической парой N, и дополнена двумя соединительными рычагами 8 и 9, связанными между собой через приводную поступательную кинематическую пару J в виде подвижного гидроцилиндра 10 или в виде приводного самотормозящегося винтового механизма. Кривошипы 6 и 8 снабжены сблокированными с ними поступательными приводами 13 и 14, предназначенными для установочного регулирования длины этих кривошипов.In FIG. 4 shows an embodiment of a flat-spatial three-platform manipulator, in which the kinematic connection between the movable platform 1 and the turntable 2 is made in the form of three movable hydraulic cylinders 3, 3' and 3'' as driving translational kinematic pairs. The kinematic connection between the movable platform 1 and the working platform 4 with the working body 5 is made in the form of two parallel cranks 6 and 7 of the same length LD = TQ, equipped with a drive rotary kinematic pair N installed on the movable platform 1, and supplemented by two connecting levers 8 and 9 interconnected through a drive translational kinematic pair J in the form of a movable hydraulic cylinder 10 or in the form of a drive self-braking screw mechanism. The cranks 6 and 8 are equipped with translational drives 13 and 14 interlocked with them, designed for adjusting the length of these cranks.

Манипулятор снабжен цилиндрической стержневой опорой 11, выполненной с возможностью осуществления полного поворота вокруг вертикальной оси и сблокированной со стержневой рамкой 12, которая содержит две соосно расположенные между собой по горизонтали полуоси Е1 и Е2, закрепленные на поворотной платформе 2 и предназначенные для кинематической связи через цилиндрические шарниры G1 и G2 поворотной платформы 2 с цилиндрической стержневой опорой 11. Поворотная платформа 2 выполнена с возможностью осуществления полного поворота вокруг горизонтальной оси от вращательного двигателя.The manipulator is equipped with a cylindrical rod support 11, made with the possibility of full rotation around the vertical axis and interlocked with the rod frame 12, which contains two horizontally coaxially spaced half-axes E 1 and E 2 , fixed on the turntable 2 and intended for kinematic connection through cylindrical hinges G 1 and G 2 turntable 2 with a cylindrical rod support 11. Turntable 2 is made with the possibility of full rotation around the horizontal axis from the rotary engine.

Представленный на фиг. 4 платформенный манипулятор обладает девятью степенями свободы (W = 9) - девятью ориентирующими движениями рабочей платформы 4 с закрепленным на ней рабочим органом 5 (направления движения входных звеньев манипулятора на фиг. 4 указаны стрелками).Shown in FIG. 4, the platform manipulator has nine degrees of freedom (W = 9) - nine orienting movements of the working platform 4 with the working body 5 fixed on it (the directions of movement of the input links of the manipulator in Fig. 4 are indicated by arrows).

Работа представленного платформенного манипулятора заключается в следующем.The work of the presented platform manipulator is as follows.

Заданное отдельное движение входных звеньев манипулятора (указанное стрелками на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4) посредством шарнирно-рычажного устройства на основе представленной плоско-пространственной замкнутой кинематической цепи преобразуется в круговое поступательное движение рабочей платформы с рабочим органом, что обеспечивает постоянство ориентирования рабочего органа во всем расширенном (за счет увеличения числа управляемых степеней свободы до W = 9) пространстве управляемой работы манипулятора. Кроме того, данный привод манипулятора обеспечивает установочное регулирование угла наклона рабочей платформы или его гарантированное постоянство или дальнейшем перемещении рабочего органа (в процессе выполнения технологических или хирургических операций).The specified individual movement of the input links of the manipulator (indicated by arrows in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 and Fig. 4) by means of a hinge-lever device on the basis of the presented flat-spatial closed kinematic chain is converted into a circular translational movement of the working platform with the working body , which ensures the constancy of the orientation of the working body in the entire extended (by increasing the number of controlled degrees of freedom to W = 9) space of controlled operation of the manipulator. In addition, this drive of the manipulator provides installation adjustment of the angle of inclination of the working platform or its guaranteed constancy or further movement of the working body (in the process of performing technological or surgical operations).

Достигаемый в предлагаемом платформенном манипуляторе положительный эффект заключается в упрощении конструкции (на основе применения простых вращательных кинематических пар) и системы управления (за счет раздельной кинематики управляемых движений рабочего органа), расширении рабочего пространства и функциональности манипулятора (за счет увеличения до W=9 числа его управляемых степеней свободы), а также гарантированного постоянства ориентации перемещаемого рабочего органа при выполнении различных технологических и хирургических операций (за счет точного кинематического обеспечения кругового поступательного движения рабочего органа с заданным постоянным углом его расположения в пространстве) - что расширяет функциональность и области применения манипулятора.The positive effect achieved in the proposed platform manipulator is to simplify the design (based on the use of simple rotational kinematic pairs) and the control system (due to separate kinematics of controlled movements of the working body), expand the working space and functionality of the manipulator (by increasing to W=9 the number of its controlled degrees of freedom), as well as guaranteed constancy of the orientation of the moving working body when performing various technological and surgical operations (due to the precise kinematic support of the circular translational movement of the working body with a given constant angle of its location in space) - which expands the functionality and scope of the manipulator.

Claims (10)

1. Плоско-пространственный трехплатформенный манипулятор, содержащий шарнирно-рычажное устройство привода рабочего органа, отличающийся тем, что шарнирно-рычажное устройство выполнено в виде сборки из трех кинематически связанных между собой трехшарнирных звеньев, последовательно расположенных по вертикали и выполненных в виде равносторонних треугольников, первый из которых представляет поворотную платформу, второй из которых представляет подвижную платформу, установленную в одной плоскости или в параллельных плоскостях, а также в одной угловой фазе расположения шарниров относительно упомянутой поворотной платформы, третий трехшарнирный треугольник представляет рабочую платформу с закрепленным на ней рабочим органом, которая установлена в противофазе с разворотом на 180 градусов относительно упомянутой подвижной платформы, при этом поворотная платформа и подвижная платформа вместе с соединяющими их рычажными звеньями образуют плоскую замкнутую кинематическую цепь, подвижная платформа и рабочая платформа вместе с соединяющими их рычажными звеньями образуют пространственную замкнутую кинематическую цепь, а обе упомянутые кинематические цепи содержат цилиндрические шарниры, состоящие из вращательных кинематических пар с параллельно расположенными осями углового поворота соединяемых рычажных звеньев.1. Plano-spatial three-platform manipulator containing a hinge-lever drive device of the working body, characterized in that the hinge-lever device is made in the form of an assembly of three kinematically interconnected three-hinged links, sequentially arranged vertically and made in the form of equilateral triangles, the first of which represents a turntable, the second of which represents a movable platform installed in one plane or in parallel planes, as well as in one angular phase of the location of the hinges relative to the said turntable, the third three-hinged triangle represents a working platform with a working body fixed on it, which is installed in antiphase with a turn of 180 degrees relative to the mentioned movable platform, while the turntable and the movable platform, together with the lever links connecting them, form a flat closed kinematic chain, the movable platform and the working platform together with the lever links connecting them form a spatial closed kinematic chain, and both mentioned kinematic chains contain cylindrical hinges consisting of rotational kinematic pairs with parallel axes of angular rotation of the connected lever links. 2. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что поворотная платформа выполнена с возможностью осуществления полного поворота вокруг вертикальной оси от вращательного двигателя и последующей фиксации в заданном угловом положении посредством самотормозящейся, например червячной, передачи.2. The manipulator according to claim 1, characterized in that the turntable is made with the possibility of full rotation around the vertical axis from the rotary engine and subsequent fixation in a given angular position by means of self-braking, for example, a worm gear. 3. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что поворотная платформа выполнена с возможностью осуществления полного поворота от вращательного двигателя вокруг оси, расположенной в плоскости упомянутой поворотной платформы, которая снабжена устройством ее угловой фиксации в заданном угловом положении, например, посредством управляемого фрикционного тормоза.3. The manipulator according to claim 1, characterized in that the turntable is made with the possibility of full rotation from the rotary engine around an axis located in the plane of said turntable, which is equipped with a device for its angular fixation in a given angular position, for example, by means of a controlled friction brake . 4. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь между подвижной платформой и поворотной платформой выполнена в виде симметрично расположенных между ними трех шарнирных ромбов, каждый из которых снабжен приводной поступательной кинематической парой, выполненной в виде подвижного пневмоцилиндра или гидроцилиндра и установленной по диагонали упомянутых ромбов.4. The manipulator according to claim 1, characterized in that the kinematic connection between the movable platform and the turntable is made in the form of three articulated rhombuses symmetrically located between them, each of which is equipped with a drive translational kinematic pair made in the form of a movable pneumatic cylinder or hydraulic cylinder and installed along the diagonals of the mentioned rhombuses. 5. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь между подвижной платформой и поворотной платформой выполнена в виде симметрично расположенных между ними трех шарнирных ромбов, каждый из который снабжен приводной винтовой кинематической парой, расположенной по диагонали упомянутых ромбов, а поворотная платформа выполнена с возможностью осуществления поступательного движения вдоль вертикальной оси от приводного линейного двигателя, выполненного в виде приводного пневмоцилиндра или винтового одноподвижного механизма.5. The manipulator according to claim 1, characterized in that the kinematic connection between the movable platform and the turntable is made in the form of three hinged rhombuses symmetrically located between them, each of which is equipped with a drive screw kinematic pair located diagonally to the said rhombuses, and the turntable is made with the possibility of translational movement along the vertical axis from the drive linear motor, made in the form of a drive pneumatic cylinder or a screw single-moving mechanism. 6. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь между подвижной платформой и поворотной платформой выполнена в виде трех одинаковых стержневых опор, каждая из которых составлена из двух двухшарнирных соединительных рычагов, один из которых снабжен установленной на поворотной платформе приводной вращательной кинематической парой.6. The manipulator according to claim 1, characterized in that the kinematic connection between the movable platform and the turntable is made in the form of three identical rod supports, each of which is composed of two double-hinged connecting levers, one of which is equipped with a drive rotary kinematic pair installed on the turntable . 7. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь между подвижной платформой и поворотной платформой выполнена в виде трех подвижных стержневых опор, каждая из которых составлена из двух соединительных рычагов и снабжена установленной между ними приводной поступательной кинематической парой, выполненной в виде установленного на поворотной платформе подвижного пневмоцилиндра или гидроцилиндра.7. The manipulator according to claim 1, characterized in that the kinematic connection between the movable platform and the turntable is made in the form of three movable rod supports, each of which is composed of two connecting levers and is equipped with a drive translational kinematic pair installed between them, made in the form of an installed on a turntable of a movable pneumatic cylinder or hydraulic cylinder. 8. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь между рабочей платформой с закрепленным на ней рабочим органом и подвижной платформой выполнена в виде трех параллельно установленных между собой кривошипов одинаковой длины, один из которых снабжен установленной на подвижной платформе приводной вращательной кинематической парой.8. The manipulator according to claim 1, characterized in that the kinematic connection between the working platform with the working body fixed on it and the movable platform is made in the form of three cranks of the same length installed in parallel with each other, one of which is equipped with a drive rotary kinematic pair installed on the movable platform . 9. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь между рабочей платформой с закрепленным на ней рабочим органом и подвижной платформой выполнена в виде трех подвижных стержневых опор, две из которых выполнены в виде двух параллельных между собой кривошипов одинаковой длины, которые снабжены приводными винтовыми механизмами, установленными вдоль упомянутых двух кривошипов, а третья подвижная стержневая опора составлена из двух двухшарнирных соединительных рычагов, один из которых снабжен установленной на подвижной платформе приводной вращательной кинематической парой.9. The manipulator according to claim 1, characterized in that the kinematic connection between the working platform with the working body fixed on it and the movable platform is made in the form of three movable rod supports, two of which are made in the form of two parallel cranks of the same length, which are equipped with driven screw mechanisms installed along the said two cranks, and the third movable rod support is composed of two double-hinged connecting levers, one of which is equipped with a drive rotational kinematic pair installed on the movable platform. 10. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен цилиндрической стержневой опорой, выполненной с возможностью осуществления полного поворота вокруг вертикальной оси от вращательного двигателя и сблокированной со стержневой рамкой, которая содержит две соосно расположенные между собой по горизонтали полуоси Е1 и Е2, закрепленные на поворотной платформе и предназначенные для кинематической связи через цилиндрические шарниры этой поворотной платформы с упомянутой цилиндрической стержневой опорой, поворотная платформа выполнена с возможностью осуществления полного поворота вокруг горизонтальной оси от вращательного двигателя, кинематическая связь между рабочей платформой с закрепленным на ней рабочим органом и подвижной платформой выполнена в виде трех параллельных между собой кривошипов одинаковой длины, которые снабжены сблокированными с ними поступательными приводами для установочного регулирования длины этих кривошипов, а третья подвижная стержневая опора составлена из двух соединительных рычагов, связанных между собой через приводную поступательную или винтовую кинематическую пару, выполненную в виде подвижного пневмоцилиндра или приводного самотормозящегося винтового механизма, для образования платформенного манипулятора с девятью управляемыми степенями свободы перемещения рабочего органа.10. The manipulator according to claim. 1, characterized in that it is equipped with a cylindrical rod support, made with the possibility of full rotation around the vertical axis from the rotary engine and interlocked with the rod frame, which contains two coaxially arranged horizontally between the semiaxes E 1 and E 2 , fixed on a turntable and intended for kinematic connection through the cylindrical hinges of this turntable with the said cylindrical rod support, the turntable is made with the possibility of full rotation around the horizontal axis from the rotary engine, the kinematic connection between the working platform with the working body fixed on it and the movable platform is made in the form of three cranks of the same length parallel to each other, which are equipped with translational drives interlocked with them for adjusting the length of these cranks, and the third movable rod support is composed of two connecting levers interconnected through a drive translational or screw kinematic pair, made in the form of a movable pneumatic cylinder or a drive self-braking screw mechanism, to form a platform manipulator with nine controlled degrees of freedom for moving the working body.
RU2021124763A 2021-08-19 Flat-spatial three-platform manipulator RU2774279C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2774279C1 true RU2774279C1 (en) 2022-06-16

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6729202B2 (en) * 2001-05-31 2004-05-04 UNIVERSITé LAVAL Cartesian parallel manipulators
RU2605059C1 (en) * 2015-07-27 2016-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Лапик" Device for actuating element positioning
RU170930U1 (en) * 2016-04-19 2017-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" SPATIAL MECHANISM WITH SIX DEGREES OF FREEDOM
RU2722165C1 (en) * 2019-11-19 2020-05-27 Владимир Иванович Пожбелко Spatial platform vip-manipulator
RU2730345C1 (en) * 2020-01-23 2020-08-21 Владимир Иванович Пожбелко Spherical v-manipulator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6729202B2 (en) * 2001-05-31 2004-05-04 UNIVERSITé LAVAL Cartesian parallel manipulators
RU2605059C1 (en) * 2015-07-27 2016-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Лапик" Device for actuating element positioning
RU170930U1 (en) * 2016-04-19 2017-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" SPATIAL MECHANISM WITH SIX DEGREES OF FREEDOM
RU2722165C1 (en) * 2019-11-19 2020-05-27 Владимир Иванович Пожбелко Spatial platform vip-manipulator
RU2730345C1 (en) * 2020-01-23 2020-08-21 Владимир Иванович Пожбелко Spherical v-manipulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110545963B (en) Multi-degree-of-freedom parallel mechanism
RU2007134395A (en) HIGH SPEED ROBOT OF PARALLEL KINEMATICS WITH FOUR MOVEMENTS
JP4618769B2 (en) Rotating telescopic link mechanism
RU2730345C1 (en) Spherical v-manipulator
JP2005180566A5 (en)
CN111515925B (en) Multi-motion-mode parallel robot mechanism with motion bifurcation closed chain
JP2024501334A (en) Catheter robot elongated flexible medical device drive module
RU2774279C1 (en) Flat-spatial three-platform manipulator
RU2679260C1 (en) Manipulator for submicron displacements
RU179567U1 (en) SPATIAL MECHANISM WITH A CIRCULAR GUIDE
RU2651781C1 (en) Industrial purpose tripod manipulator
KR940013758A (en) Punching unit for punching thin products
RU186575U1 (en) SPATIAL MECHANISM
RU2776578C1 (en) Symmetrical platform manipulator with three degrees of freedom
RU2765030C1 (en) Folding joint manipulator
RU2720270C1 (en) Folding mechanism with six degrees of freedom
RU2774278C1 (en) Spherical platform folding arm
RU2751782C1 (en) Hinged platform manipulator
RU2751778C1 (en) Platform robot
RU2753217C1 (en) Parallel manipulator with three degrees of freedom
JP7140419B2 (en) 3-axis parallel linear robot
RU2784764C1 (en) Spatial parallelogram mechanism of manipulator
RU2753064C1 (en) Pivot mechanism
RU2758377C1 (en) Spatial manipulator
RU2758392C1 (en) Spatial g-robot