SU1269990A1

SU1269990A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU1269990A1
Application number: SU843802951A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко
Original assignee: Воронежский Политехнический Институт
Priority date: 1984-10-16
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1986-11-15

Abstract

Изобретение относитс к электромеханическим манипул торам промышленных роботов , преимуш,ественно работаюших в сферических координатах. Целью изобретени вл етс упрощение конструкции манипул тора за счет выполнени его привода без П к использовани механических передач. Манипул тор содержит установленную в корпусе 3 руку I со схватом 2 и привод перемещени руки 1 в поперечном и продольном относительно оси руки направлени х. Привод включает четыре электромагнитных двигател 4, расположенных попарно и взаимно перпендикул рно. Каждый двигатель 4 состоит из двух электромагнитов, полюса каждого из которых расположены один против другого, и витка, установленного между этими полюсами. Перемещение руки происходит при взаимодействии витка, по которому протекает ток с пол ми электромагнитов , направление которых в зависимости от требуемого направлени перемещени может измен тьс . I з. п. ф-лы, 4 ил. Р / dThe invention relates to the electromechanical manipulators of industrial robots, who are primarily working in spherical coordinates. The aim of the invention is to simplify the design of the manipulator by performing its drive without the P to the use of mechanical transmissions. The manipulator contains a hand I installed in the housing 3 with a gripper 2 and a drive for moving the hand 1 in the directions transverse and longitudinal with respect to the hand axis. The drive includes four electromagnetic engines 4 arranged in pairs and mutually perpendicular. Each engine 4 consists of two electromagnets, the poles of each of which are located one opposite the other, and the coil installed between these poles. The hand moves when the coil interacts, through which current flows with the fields of electromagnets, the direction of which may vary depending on the desired direction of movement. I h. the item of f-ly, 4 ill. P / d

Description

Изобретение относитс к электромеханическим манипул торам промышленных роботов , преимущественно работаюш,их в сферической системе координат.The invention relates to the electromechanical manipulators of industrial robots, preferably working in a spherical coordinate system.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции манипул тора путем выполнени его привода без использовани механических передач.The aim of the invention is to simplify the design of the manipulator by performing its drive without using mechanical gears.

На фиг. 1 изображен манипул тор, общий вид; на фиг. 2 - электромагнитный двигатель; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4манипул тор с дополнительным приводом.FIG. 1 shows the manipulator, general view; in fig. 2 - electromagnetic motor; in fig. 3 is a view A of FIG. 2; in fig. 4 manipulator with additional drive.

Манипул тор содержит руку 1 со схватом 2, корпус 3 и привод, выполненный в виде четырех электромагнитных двигателей 4 расположенных попарно и взаимно перпендикул рно , каждый из которых включает два электромагнита с обмотками 5 и 6 и магнитопроводами 7 и 8, жестко св занными между собой через немагнитопроводную вставку 9, и виток 10, выполненный из электропроводного материала и расположенный между полюсами электромагнитов. Виток 10 выполнен из двух частей и одной своей частью жестко св зан с электромагнитами , а другой - с планкой 11. Планка 11 и электромагниты каждого двигател св заны с корпусом 3 и другой 1 через шарниры 12, ось поворота которых расположена параллельно оси руки 1, а виток 10 расположен в одной плоскости с осью руки 1.The manipulator contains arm 1 with a gripper 2, a housing 3 and a drive made of four electromagnetic motors 4 arranged in pairs and mutually perpendicular, each of which includes two electromagnets with windings 5 and 6 and magnetic cores 7 and 8 rigidly connected to each other through non-magnetic insert 9, and coil 10, made of electrically conductive material and located between the poles of electromagnets. The coil 10 is made of two parts and one part is rigidly connected with electromagnets, and the other with a bar 11. The bar 11 and electromagnets of each engine are connected to the housing 3 and the other 1 through hinges 12, the axis of rotation of which is parallel to the axis of the arm 1, and coil 10 is located in the same plane with the axis of the arm 1.

Кроме того, манипул тор может содержать дополнительный привод с электромагнитными двигател ми 13 аналогичной конструкции дл расширени рабочей зоны манипул тора , расположенный параллельно основному приводу.In addition, the manipulator may contain an additional drive with electromagnetic motors 13 of a similar design for expanding the working area of the manipulator parallel to the main drive.

Манипул тор работает следующим образом .The manipulator works as follows.

Каждый из двигателей 4 может работать в двух режимах:поперечного и продольного перемещений относительно оси руки 1.Each of the engines 4 can operate in two modes: transverse and longitudinal movements relative to the axis of the arm 1.

В режиме поперечного перемещени обмотки 5 и 6 электромагнитов соедин ютс так, что их пол направлены согласно, при этом виток 10 оказываетс размещенным в поле, силовые магнитные линии которого равномерно пронизывают его в одном направлении (сплощные линии на фиг. 3). В этом случае на виток 10 при протекании по нему тока действуют силы, стрем щиес увеличить площадь витка во всех направлени х . Так как концы витка 10 закреплены, а исходное его положение - сжатое, то электромеханические усили стрем тс придать витку 10 форму окружности, т.е. распр мить первоначальный овал. В двигателе, расположенном напротив, в витке 10 направление тока относительно магнитных силовых линий обратно, и виток 10 сжимаетс . В итоге рука получает в точке креплени соответствующих шарниров 12 поперечное перемещение в направлении деформации витков 10. Дл изменени направлени перемещени на противоположное необходимо изменить направление тока в витке 10 или в обмотках 5 и 6 электромагнитов.In the transverse movement mode, the windings 5 and 6 of the electromagnets are connected so that their fields are aligned according to, with coil 10 being placed in a field whose magnetic power lines evenly penetrate it in one direction (flat lines in Fig. 3). In this case, the coil 10, when current flows through it, acts to increase the coil area in all directions. Since the ends of the coil 10 are fixed, and its initial position is compressed, the electromechanical forces tend to give the coil 10 the shape of a circle, i.e. unwind the original oval. In the opposite engine, in coil 10, the direction of the current relative to the magnetic field lines is reverse, and coil 10 is compressed. As a result, the hand at the point of attachment of the respective hinges 12 receives a transverse movement in the direction of deformation of the coils 10. To change the direction of movement to the opposite, it is necessary to change the direction of the current in coil 10 or in the windings 5 and 6 of electromagnets.

В режиме продольного перемещени обмотки 5 и 6 электромагнитов включаютс встречно. Плоскость витка 10 пронизывает поле, направление которого на каждой из его боковых сторон противоположно (пунктирные линии на фиг. 3). Это вызывает перемещение сторон витка в продольном направлении, так как усили , действующие на виток 10, направлены в поперечном направлении и уравновешиваютс усили ми, действующими на виток 10, противоположно установленного двигател 4.In the longitudinal movement mode, the windings 5 and 6 of the electromagnets turn on in opposite directions. The plane of the coil 10 penetrates the field, the direction of which on each of its lateral sides is opposite (dotted lines in FIG. 3). This causes the sides of the coil to move in the longitudinal direction, since the forces acting on coil 10 are directed in the transverse direction and are balanced by the forces acting on coil 10 of the opposite engine 4.

Обслуживание рабочей зоны в сферической системе координат обеспечиваетс за счет использовани дополнительного привода, установленного параллельно основному. В этом случае двигатели одного из приводов работают в режиме поперечного перемещени , а другого - в режиме продольного перемещени .Maintenance of the working area in the spherical coordinate system is provided by using an additional drive installed parallel to the main one. In this case, the motors of one of the drives operate in the transverse displacement mode, and the other in the longitudinal displacement mode.

Claims

1. A manipulator containing a hand with a tongue mounted in the housing and a drive for its movement, characterized in that, in order to simplify the construction, the drive is made in the form of four electromagnetic motors arranged in pairs and mutually perpendicular, each of which includes two rigidly connected between each electromagnet, the poles of each of which are located one opposite the other, the bar and the coil, made of conductive material and located between the poles of the electromagnets, and the coil one part rigidly connected n with electromagnets, and the other diametrically opposite part is with the bar, while the bar and electromagnets of each engine are connected to the body and arm of the manipulator with the possibility of rotation around the axes parallel to the longitudinal axis of the manipulator arm, the axis of the hand manipulated torus.

2. A manipulator according to claim 1, characterized in that it is provided with an additional drive disposed parallel to the main drive.