SU1321584A1

SU1321584A1 - Manipulator module

Info

Publication number: SU1321584A1
Application number: SU853975741A
Authority: SU
Inventors: Игорь Иванович Дьяков; Игорь Вячеславович Сушкевич; Людмила Николаевна Слюсарь; Сергей Константинович Якимович
Original assignee: Предприятие П/Я А-1477
Priority date: 1985-11-14
Filing date: 1985-11-14
Publication date: 1987-07-07

Abstract

Изобретение относитс к области машиностроени и может быть использовано при создании конструкций манипул торов . Целью изобретени вл етс уменьшение взаимовли ни перемещений звеньев манипул тора, а именно поворотного корпуса и выходного звена, Модуль манипул тора содержит основа20 21 (/)The invention relates to the field of engineering and can be used to create structures of manipulators. The aim of the invention is to reduce the mutual movements of the links of the manipulator, namely the rotary body and the output link. The manipulator module contains the base 20 21 (/)

Description

ние и установленный соосно с ним поворотный корпус 2, выходное звено 3 и приводы вращени поворотного корпуса 2 и вращени и качани выходного звена 3, включающие три электродвигател 4,,5 и 6 и трехпоточный :дифференциальный механизм с планетарным механизмом разв зки движений, включающим соосно установленные на соответствующих коаксиальных валах 7 и 8 и валу общего водила 13 трехпоточ ного дифференциального механизма три центральных цилиндрических колеса 26, 27 и 28, сателхшты 29,30 и 31 которого взаимодействуют с общим зубчатым колесом 32 с внутренним зацеплением и кинематически св заны с соответствующими валами электродвигателей 4,rotary body 2, output link 3 and rotary body rotary drives 2 and rotation and swing of output link 3, including three electric motors 4, 5 and 6 and three-flow: differential mechanism with a planetary mechanism of unraveling movements, including coaxially Three central cylindrical wheels 26, 27 and 28 mounted on the corresponding coaxial shafts 7 and 8 and the shaft of the common carrier 13 of the three-point differential mechanism, the satellite posts 29.30 and 31 of which interact with the common gear wheel 32 An engagement and kinematically connected with the respective shafts of the electric motors 4,

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано при создании и разработке новых конструкций манипул торов.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the creation and development of new structures of manipulators.

Цель изобретени - уменьшение взаимовли ни перемещений звеньев модул , а именно поворотного корпуса и выходного звена.The purpose of the invention is to reduce the mutual movements of the links of the module, namely the rotary body and the output link.

На чертеже изображен модуль манипул тора , общий вид, разрез.The drawing shows the manipulator module, general view, section.

Модуль манипул тора содержит основание J с установленным соосно с ним поворотнььм корпусом 2, выходное звено 3 и приводы вращени поворотного корпуса 2 и вращени и качани выходного звена 3.The manipulator module comprises a base J with a rotatable body 2 aligned with it, an output link 3 and rotational drives of the rotary body 2 and rotation and swing of the output link 3.

Приводы вращени поворотного корпуса 2 и вращени и качани выходного звена 3 включают три электродвигател 4-6, смонтированные на основании , и трехпоточный дифференциальный механизм с планетарным механизмом разв зки движени . На коаксиальных валах 7 и 8, установленных соосно основанию 1, смонтированы центральные конические колеса 9 и 10. взаимодействующие с соответствующими им сателлитами 11 и 12, установлен- ными на общем- водиле 13 трехпоточного дифференциального механизма, смонтированном в поворотном корпусе 2 перпендикул рно коаксиальньп валамThe rotational drives of the rotary body 2 and the rotation and oscillation of the output link 3 include three electric motors 4-6 mounted on the base, and a three-line differential mechanism with a planetary motion decoupling mechanism. On the coaxial shafts 7 and 8, mounted coaxially with the base 1, the central bevel wheels 9 and 10 are mounted. They interact with the corresponding satellites 11 and 12 mounted on the common driver 13 of the three-way differential mechanism mounted in the swivel housing 2 perpendicular to the coaxial shafts

5 и 6„ Вращение поворотного корпуса 2 обеспечиваетс от электродвигател 6 и далее передаетс через волновую передачу- на центральное цилиндрическое колесо 28, жестко св занное с об щим водилом трехпоточного дифференциального механизма Взаимодействие через сателлит 31 центрального цилиндрического колеса 28 с общим зубчатым колесом 32 обеспечивает отсутствие вли ни вращени поворотного корпуса 2 на движени выходного звена 3. Вращение и качание выходного звена 3 осуществл етс от электродвигателей 4 и 5, В зависимости от направлени их вращени обеспечиваетс вращение или качание выходного звена. 2 з,п, ф-лы, 1 ил.5 and 6 "The rotation of the rotary body 2 is provided by the electric motor 6 and then transmitted via a wave transmission to the central cylindrical wheel 28, which is rigidly connected to the common carrier of the three-stream differential mechanism. Interaction through the satellite 31 of the central cylindrical wheel 28 to the common gear wheel 32 ensures the absence effect of rotation of the rotary body 2 on the movement of the output link 3. The rotation and swing of the output link 3 is carried out by the electric motors 4 and 5, depending on the direction of their rotation The output link rotates or rotates. 2 з, п, ф-л, 1 Il.

7 и 8. Сателлиты 11 и 12 посредством зубчато-ременных передач 14 и 15 св заны с входными звень ми 16 и 17 вол- . нового дифференциального механизма,7 and 8. Satellites 11 and 12 are connected by means of timing gears 14 and 15 to the input links 16 and 17 of the wave-. new differential mechanism

несущими генераторы 18 и , взаимодействующие с гибкими колесами 20 и 21 и жесткими колесами 22 и 23 одновременно оПричем гибкие колеса 20 и 21 жестко св заны с водилом 24 волнового дифференциального механизма, смонти- рованным- в поворотном корпусе 2 параллельно общему водилу 13 трехпоточного дифференциального механизма, а жесткие колеса 22 и 23 установлены с:carrying generators 18 and interacting with flexible wheels 20 and 21 and rigid wheels 22 and 23 at the same time; and flexible wheels 20 and 21 are rigidly connected to the carrier 24 of the wave differential mechanism, mounted in a rotary body 2 parallel to the common carrier 13 of the three-stream differential mechanism , and the hard wheels 22 and 23 are installed with:

противоположных сторон от конического зубчатого колеса 25, закрепленного на выходном звене 3, и взаимодействующие с ним.opposite sides of the bevel gear 25, mounted on the output link 3, and interacting with it.

На коаксиальных валах 7 и 8 на противоположных концах от центральных конических колес 9 и 10 установлены центральные цилиндрические колеса 26 и 27 планетарного механизма разв зки движений,- а на валу общего водила 13, установленного внутри коакси альных валов 7 и 8. закреплено центральное цилиндрическое колесо 28, Каждое из центральных цилиндрическихOn coaxial shafts 7 and 8, central cylindrical wheels 26 and 27 of the planetary mechanism for unraveling movements are installed at opposite ends of central bevel wheels 9 and 10, and a central cylindrical wheel is fixed on the shaft of a common carrier 13 mounted inside coaxial shafts 7 and 8. 28, Each of the central cylindrical

колес 26 - 28 через сателлиты 29-31 взаимодействует с общим зубчатым колесом 32, при этом сателлиты 29 и 30 посредством водил 33 и 34 и цилиндрических зубчатых передач, включающих зубчатые колеса 35 и 36, взаимодействуют с соот ветствуюшими валами электродвигателей 5 и 4.the wheels 26-28 through the satellites 29-31 interacts with the common gear 32, while the satellites 29 and 30 through the carrier 33 and 34 and the cylindrical gears, including the gears 35 and 36, interact with the corresponding shafts of the electric motors 5 and 4.

На торцовой поверхности центрального цилиндрического колеса 28 выполнен жесткий зубчатый венец 37, вход щий в зацепление с гибким колесом 38 и генератором 39 волн, св занным с валом электродвигател 6, Генератор 39 волн выполнен в виде диска с закрепленным на его торцовой поверх ности нажимными роликами.On the end surface of the central cylindrical wheel 28 there is a hard gear 37, which is engaged with a flexible wheel 38 and a wave generator 39 connected to the shaft of the electric motor 6. The wave generator 39 is made in the form of a disk with pressure rollers fixed on its end surface.

Модуль манипул тора работает сде- дующим образом.,The manipulator module works as follows.

Вращение поворотного корпуса 2 вокруг своей оси вместе .с выходным звеном 3 осуществл етс от электродвигател 6 вала, который приводит во вращение диск генератора 39 волн. Диск воздействует нажимными роликами на -гибкое колесо 38, обеспечива тем самым вращение на нем волны участков гибкого колеса 38, т.е вращение участков контакта торцовой нарезки гибкого колеса 38 с торцовым венцом 37 центрального цилиндрического колеса 28 планетарного механизма разв зки . IThe rotation of the rotary body 2 around its axis together with the output link 3 is carried out from the shaft electric motor 6, which causes the rotation of the disk of the wave generator 39. The disk acts with pressure rollers on the flex wheel 38, thereby providing a rotation on it of a wave of sections of the flexible wheel 38, i.e. the rotation of the areas of contact of the end cutting of the flexible wheel 38 with the face 37 of the central cylindrical wheel 28 of the planetary decoupling mechanism. I

Так как гибкое колесо 38 закреплено неподвижно на основании 1, то вращение передаетс на центральное ци- линдрическое колесо 28 и через общее водило 13 трехиоточного дифференциаль ного механизма вращени передаетс на поворотный корпус 2. Дл отсутст-л ВИЯ вли ни вращени поворотного корпуса 2 на движени выходного звена 3 необходимо, чтобы бьшо обеспечено вращение поворотного корпуса 2 и центральных конических колес 9 и 10 с одинаковой угловой скоростью в одном и том же направлении. Это достигаетс тем,что при вращении центрального цилиндрического колеса 28 вращение передаетс через сателлит 31 на общее зубчатое колесо 32, от которого вращение передаетс через сателлиты 29 и 30 на центральные цилиндрические колеса 26 и 27 планетарного механизма разв зки, которые жестко св заны с центральными коническими колесами 9 и 10 трехпоточно- го дифференциального механизма. Учитыва , что центральные цилиндрические колеса 26 - 28 имеют одинаковое число зубьев, указанное условие будет выполнено.Since the flexible wheel 38 is fixedly mounted on the base 1, the rotation is transmitted to the central cylindrical wheel 28 and through the common carrier 13 of the three-point differential rotation mechanism is transmitted to the rotary body 2. For the absence of the influence of the rotation of the rotary body 2 on the movement the output link 3 requires that the rotation of the rotary body 2 and the central bevel wheels 9 and 10 with the same angular velocity in the same direction be ensured. This is achieved by rotating the central cylindrical wheel 28 through rotation of the satellite 31 to a common gear 32, from which the rotation is transmitted through satellites 29 and 30 to the central cylindrical wheels 26 and 27 of the planetary decoupling mechanism. wheels 9 and 10 of a three-stream differential mechanism. Considering that the central cylindrical wheels 26 to 28 have the same number of teeth, this condition will be fulfilled.

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Вращение выходного звена 3 вокруг своей оси осуществл етс от электродвигателей 4 и 5, привод щих . во вращение зубчатые колеса 35 и 36, водила 33 и 34, сателлиты 29 и 30, которые обкатываютс по общему зубчатому колесу 32, центральные цилиндрические колеса 26 и 27, центральные конические колеса 9 и 10, сателлиты 11 и 12, зубчато-ременные .передачи 14 и 15, и вращение передаетс на входные.звень 16 и 17, которые телами качени генераторов 18 и 19 волн, воздейству на гибкие колеса 20 и 21 привод т во вращение жесткие колеса 22 и 23. При этом необходимо, чтобы последние вращались в противоположные стороны. Вращение жестких колес 22 и 23 в противоположные стороны вызывает вращение конического колеса 25, а следовательно, и самого выходного звена 3 (ротаци звена 3).The rotation of the output link 3 around its axis is carried out by the electric motors 4 and 5, which drive. during rotation, gears 35 and 36, drove 33 and 34, satellites 29 and 30, which run around a common gear 32, central cylindrical wheels 26 and 27, central bevel wheels 9 and 10, satellites 11 and 12, toothed-belt transmissions 14 and 15, and the rotation is transmitted to the input elements 16 and 17, which, by the rolling bodies of the wave generators 18 and 19, affect the flexible wheels 20 and 21 and cause the rigid wheels 22 and 23 to rotate. parties. The rotation of the hard wheels 22 and 23 in opposite directions causes the rotation of the conical wheel 25, and hence the output link 3 itself (the rotation of the link 3).

Изменение направлени вращени одного из электродвигателей, например обеспечит вращение жестких колес 22 и 23 в одну сторону, в результате чего осуществл етс качание выходного звена 3 вокруг водила 24. tChanging the direction of rotation of one of the electric motors, for example, will ensure the rotation of the rigid wheels 22 and 23 in one direction, as a result of which the output link 3 is rotated around the carrier 24. t

Таким образом, модуль манипул тора обеспечивает вращение (ротацию) выходного звена 3 вокруг своей оси при вращении жестких колес 22 и 23 в противоположные стороны, качание его относительно поворотного корпуса 2 при вращении колес 22 и 23 в одну сторону и вращение выходного звена 3 вместе с поворотным корпусом 2 вокруг оси последнего.Thus, the manipulator module provides rotation (rotation) of the output link 3 around its axis while rotating the rigid wheels 22 and 23 in opposite directions, swinging it relative to the rotary body 2 while rotating the wheels 22 and 23 in one direction and rotating the output link 3 along with rotary body 2 around the axis of the latter.

Claims

1. A manipulator module containing a base, a rotary body mounted thereon, an output link and case rotation actuators and an output link rotation and oscillation comprising three electric motors mounted on the base and a three-line differential mechanism with coaxial shafts whose central shaft is a shaft the other carrier, while others have central bevel wheels, kinematically connected with the satellites mounted rotatably on the common carrier, and the latter is fixed on pleasing housing in which is mounted a differential wave meha513

its input links are kinematically connected with the corresponding three-thread differential mechanism satellites, and the hard wheels are mounted on the carrier of the wave differential mechanism with the possibility of rotation relative to it and come into engagement with a comic gear wheel mounted ifa output link, characterized in that , in order to reduce the mutual displacements of the arms, it is equipped with a planetary mechanism for the release of movements, fulfilled in the form of three central cylindrical wheels, ennyh on respective coaxial shafts and the common carrier shaft, and satellites, mounted for engagement with the common gear disposed rotatably on the base, wherein the carrier sa46

tellite kinematically connected with the corresponding shafts of electric motors

2. Module pop.1, which is also distinguished by the fact that the central 1SC-lindrical wheel of the planetary mechanism is connected with the output shaft of the motor for driving the housing through wave transmission, a rigid toothed crown, which is filled at the end of the central cylindrical wheel, and a wave generator installed on the output shaft of the electric motor.

3 V Module pop, 1, characterized in that the kinematic connection of the carrier of the planetary mechanism of motion of the movements with the corresponding shafts of electric motors is made in the form of gear cylindrical gears.