SU1351782A1

SU1351782A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU1351782A1
Application number: SU864077677A
Authority: SU
Inventors: Иван Федорович Панасенков; Евгений Семенович Назаров
Original assignee: Предприятие П/Я А-7438
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1987-11-15

Abstract

Изобретение относитс к робототехнике и может быть использовано в промьшленных роботах различного назначени , манипул торы которых включают шарнирно сочлененные звень . Целью изобретени вл етс повышение точности йозиционировани за счет уменьшени люфтов в кинематической цепи и упрощени управлени . Дл этого манипул тор содержит шарнирно соединенные между собой звень и кинематическую цепь изменени относительного положени звеньев в виде разветвленной на две параллельные ветви передачи. Каждое звено содержит две ветви кинематической передачи, составленные из двух взаимно соединен19 10 тт ных барабанов 8 и 9, 10 и 11. Барабаны соединены гибкими элементами 12, 13, 14 и 15, образу гибкие передачи . Каждый конец гибкого элемента жестко закреплен в устройстве нат жени гибкого элемента, расположенном на каждом барабане. Соосно барабанам 8 и 9 первой кинематической передачи установлены с возможностью вращени конические колеса 17 и 18, жестко соединенные с барабанами 8 и 9 и образующие с ними блоки. Соосно барабанам 10 и 11 второй кинематической передачи неподвижно закреплены конические колеса 19 и 20. Устройство нат жени гибких элементов выполнено в виде двух стопорных втулок, в которые вставлены конць гибких элементов . Втулки упираю тс своими торцами в пластины. Пластины установлены в наклонные пазы, вылолненные на торцах барабанов. На наружной цилин- дрической образующей поверхности барабанов выполнены направл ющие канав- кн дл направлени гибких элементов. 3 з.п. ф-лы, 11 ил. ;, 2 W 22 с &amp; СО О1 |.шЛ 00 ГО го (fkfS.SThe invention relates to robotics and can be used in industrial robots for various purposes, the manipulators of which include articulated links. The aim of the invention is to improve positioning accuracy by reducing backlash in the kinematic chain and simplifying control. For this, the manipulator contains articulated links and a kinematic chain of changes in the relative position of the links in the form of a branch that is branched into two parallel branches. Each link contains two branches of the kinematic transmission, composed of two mutually connected 19 10 tt drums 8 and 9, 10 and 11. The drums are connected by flexible elements 12, 13, 14 and 15, forming a flexible transmission. Each end of the flexible element is rigidly fixed in the tension device of the flexible element located on each drum. The taper wheels 17 and 18 rigidly connected to the drums 8 and 9 and forming blocks with them are coaxially aligned with the drums 8 and 9 of the first kinematic transmission. The tapered wheels 19 and 20 are fixedly aligned with the drums 10 and 11 of the second kinematic transmission. The tension elements of the flexible elements are made in the form of two locking sleeves into which the end of the flexible elements are inserted. The bushings abut the hardware with their ends into the plates. Plates are installed in inclined grooves worn at the ends of the drums. On the outer cylindrical surface of the reels, guides are made to guide the flexible elements. 3 hp f-ly, 11 ill. ; 2 W 22 s & CO O1 | .ShL 00 GO go (fkfS.S

Description

Изобретение относитс к робототехнике и может быть использовано в промышленных роботах различного назначени , манипул торы которых включают шарнирно сочлененные звень The invention relates to robotics and can be used in industrial robots for various purposes, the manipulators of which include articulated links.

Целью изобретени вл етс повышение точности позиционировани путем уменьшени люфтов в кинематической цепи и упрощени управлени .The aim of the invention is to improve positioning accuracy by reducing backlash in the kinematic chain and simplifying control.

На фиг. 1 изображен манипул тор, общий ВИД} на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I , на фиг. 3 - разрез Б-В на фиг.2; на фиг. 4 - вид Г на фиг.2 на фиг. 5 - вид В на фиг. 2j наFIG. 1 shows the manipulator, general view} in FIG. 2 shows section A-A in FIG. I, in FIG. 3 shows a section B-B in FIG. in fig. 4 is a view of FIG. 2 in FIG. 5 is a view of B in FIG. 2j on

подвижно закреплены конические зубчатые колеса 19 и 20.bevel gears 19 and 20 are movably fixed.

Каждое звено снабжено крестовиной 21 с ос ми 22, 23. Ось 22 крес- 5 товины 21 своими концами св зана с ос ми барабанов 8 и 10, причем с ба . рабаном 10 - жестко, а с барабаном 8- с возможностью вращени . Концы оси 23 крестовины первого звена (фиг.2) fO соединены со штоками 4 и 5 гидроцилиндров , причем первый шток 4 соеди нен с концом оси 23 крестовины непо средственно через рычаг 24. Рычаг 2 закреплен на крестовине жестко, аEach link is equipped with a crosspiece 21 with axles 22, 23. Axis 22 of the center 21 21 with its ends is connected with axes of drums 8 and 10, moreover from the ba. The raban 10 is rigid, and with the drum 8 rotatably. The ends of the axis 23 of the cross of the first link (FIG. 2) fO are connected to the rods 4 and 5 of the hydraulic cylinders, and the first rod 4 is connected to the end of the axis of the 23 of the cross directly through the lever 24. The lever 2 is rigidly fixed on the cross of

фиг.6 - взаимное положение двух уни- 5 на штоке - шарнирно (фиг.2, 5). На6 - the mutual position of the two uni-5 on the rod - pivotally (figure 2, 5). On

фицированных звеньев; на фиг.7 - вид Ж на фиг. 3; на фиг. 8 - разрез 3-3 на фиг.7; на фиг. 9 - разрез И-И на фиг.7; на фиг. 10 - вид К на. фиг. 7; на фиг.- 11 - вариант исполнени манипул тора . matted links; FIG. 7 is a view of FIG. 3; in fig. 8 - section 3-3 in Fig.7; in fig. 9 is a section view of FIG. 7; in fig. 10 - view K on. FIG. 7; Fig. 11 shows a variant of the manipulator.

Манипул тор содержит основание 1, на котором установлены гидроцилиндры приводов 2 и 3 со штоками 4,5, и исполнительный орган, состо ш;ий из шарнирно сочлененных унифицированных звеньев 6 и кисти, также составленной из унифицированных звеньев того же или другого типоразмера с захватом 7. Кисть закреплена на звене с продольным перемещением.The manipulator contains base 1, on which hydraulic cylinders of actuators 2 and 3 with rods 4.5 are mounted, and the executive body consisting of articulated unified links 6 and a brush, also composed of standard links of the same or a different size with a hook 7 The brush is fixed on a link with a longitudinal movement.

Каждое звено 6 содержит две ветви кинематической передачи, составленные из двух барабанов 8 и 9 (10 и 11), взаимно соединенных посредством гибких элементов (тросов) 12 и 13, 14 и 15 и образующих гибкие передачи . Каждый конец гибкого элемента жестко закреплен в ус рройстве нат жени гибкого элемента,, расположенном на барабане. Если элементы закреплены крест-накрест (фиг. 7), то барабаны вращаютс в разные стороны.Each link 6 contains two branches of kinematic transmission, composed of two drums 8 and 9 (10 and 11), interconnected by means of flexible elements (cables) 12 and 13, 14 and 15 and forming flexible transmissions. Each end of the flexible element is rigidly fixed in the tensioning device of the flexible element located on the drum. If the elements are mounted crosswise (Fig. 7), the drums rotate in different directions.

втором конце оси 23 установлено ко ническое зубчатое колесо 25, ось которого соединена со штоком 5 через рычаг 26. Рычаг 26 соединен соThe second end of the axis 23 is equipped with a conical gear wheel 25, the axis of which is connected to the rod 5 via a lever 26. The lever 26 is connected to

0 штоком шарнирно, а с осью коническо го зубчатого колеса - жестко (фиг.2 4). Коническое зубчатое колесо 25 св зано зацеплением с неподвижным коническим зубчатым колесом 19. Кон0 is pivotally hinged, and with an axis of a conical gear wheel - rigidly (Fig.2 4). The bevel gear 25 is engaged with a fixed bevel gear 19. Kon

5 ческое зубчатое колесо 17 соединено с коническим зубчатым колесом 27, установленным соосно с осью 23 крес товины, и неподвижно закреплено на основа нии 1 ,A 5th gear wheel 17 is connected to a bevel gear wheel 27 mounted coaxially with the axis of the axle 23 and fixedly mounted on the base 1,

30 Звень сочленены между собой с разворотом относительно продольной оси Б-Б на 90 . Крестовина 21 после дующего звена соединена с предьщущи звеном таким образом, что ее сво35 бодна orib 23 соосна ос м барабанов 9 и 11 предыдущего звена, причем с барабаном 11 - неподвижно, а с барабаном 9 - с возможностью вращени Подвижное коническое колесо 17 по4Q следующего звена зацеплено с неподвижным коническим колесом 20 предыдущего звена. Подвижное коническое колесо tS предь щущего звена зацепле но с первым неподвижным коническим30 The links are articulated with each other, with a turn about 90 along the longitudinal axis BB. The crosspiece 21 after the lower link is connected to the previous link in such a way that its bridged orib 23 is coaxial with the axis of the drums 9 and 11 of the previous link, and with the drum 11 - stationary, and with the drum 9 - with the possibility of rotation. meshed with a fixed conical wheel 20 of the previous link. The movable conical wheel tS of the previous link is engaged with the first fixed conical

т.е. гибка передача выполнена с от- 45 колесом 19 последующего звена.those. flexible transfer is made with a 45 wheel 19 subsequent link.

рицательным передаточным отношением, если элементы закреплены параллельно (фиг. 11), то барабаны вращаютс в одну сторону, т.е. гибка передача выполнена с положительным передаточным отношением.By a negative gear ratio, if the elements are fixed in parallel (Fig. 11), the drums rotate in one direction, i.e. flexible transmission is made with a positive gear ratio.

СооСно барабанам 8 и 9 первой кинематической передачи на корпусе 16 установлены с возможностью вращени конические зубчатые колеса 17 и 18, жестко соединенные с барабанами 8 и 9 и образующие с ними блоки. Соосно барабанам 10 и 11 второй кинематической передачи на корпусе 16 неIn co-operation with the drums 8 and 9 of the first kinematic transmission on the housing 16, bevel gears 17 and 18 are mounted for rotation, rigidly connected to the drums 8 and 9 and forming blocks with them. Coaxially to the drums 10 and 11 of the second kinematic transmission on the housing 16 is not

1782 -11782 -1

Каждое звено снабжено крестовиной 21 с ос ми 22, 23. Ось 22 крес- 5 товины 21 своими концами св зана с ос ми барабанов 8 и 10, причем с ба- .рабаном 10 - жестко, а с барабаном 8- с возможностью вращени . Концы оси 23 крестовины первого звена (фиг.2) fO соединены со штоками 4 и 5 гидроцилиндров , причем первый шток 4 соединен с концом оси 23 крестовины непосредственно через рычаг 24. Рычаг 24 закреплен на крестовине жестко, аEach link is equipped with a crosspiece 21 with axles 22, 23. The axis 22 of the chair 5 21 with its ends is connected with the axles of the drums 8 and 10, and with the ba- raban 10 - rigidly, and with the drum 8 - with the possibility of rotation. The ends of the axis 23 of the cross of the first link (FIG. 2) fO are connected to the rods 4 and 5 of the hydraulic cylinders, with the first rod 4 connected to the end of the axis 23 of the cross directly through the lever 24. The lever 24 is rigidly fixed on the cross and

на штоке - шарнирно (фиг.2, 5). Наon the rod - pivotally (figure 2, 5). On

втором конце оси 23 установлено ко- ническое зубчатое колесо 25, ось которого соединена со штоком 5 через рычаг 26. Рычаг 26 соединен соThe second end of the axis 23 is equipped with a conical gear wheel 25, the axis of which is connected to the rod 5 through the lever 26. The lever 26 is connected to

штоком шарнирно, а с осью конического зубчатого колеса - жестко (фиг.2, 4). Коническое зубчатое колесо 25 св зано зацеплением с неподвижным коническим зубчатым колесом 19. Коническое зубчатое колесо 17 соединено с коническим зубчатым колесом 27, установленным соосно с осью 23 крестовины , и неподвижно закреплено на основа нии 1 ,rod hinged, and with the axis of the bevel gear - hard (2, 4). The bevel gear 25 is engaged with the fixed bevel gear 19. The bevel gear 17 is connected to the bevel gear 27, which is mounted coaxially with the axis of the cross 23, and is fixedly mounted on the base 1,

Звень сочленены между собой с разворотом относительно продольной оси Б-Б на 90 . Крестовина 21 последующего звена соединена с предьщущим звеном таким образом, что ее свободна orib 23 соосна ос м барабанов 9 и 11 предыдущего звена, причем с барабаном 11 - неподвижно, а с барабаном 9 - с возможностью вращени . Подвижное коническое колесо 17 последующего звена зацеплено с неподвижным коническим колесом 20 предыдущего звена. Подвижное коническое колесо tS предь щущего звена зацеплено с первым неподвижным коническимThe link is articulated with each other with a turn about 90 along the longitudinal axis of the BB. The cross 21 of the next link is connected to the previous link in such a way that its orib 23 is free is coaxial with the axis of the drums 9 and 11 of the previous link, and with the drum 11 - stationary, and with the drum 9 - with the possibility of rotation. The movable conical wheel 17 of the next link is engaged with the fixed conical wheel 20 of the previous link. The movable conical wheel tS of the previous link is engaged with the first fixed conical

Последующие звень соединены аналогично (фиг. 6).Subsequent links are connected similarly (Fig. 6).

Датчики 28, 29 положени звеньев установлены на основании 1 и соедине- 50 ны с рьтагами 24 и 26.The sensors 28, 29 of the links are mounted on the base 1 and are connected to ports 24 and 26.

Устройство нат жени гибкого элемента (троса) показано на фиг.7-10, Устройство расположено на торцовых поверхност х барабанов 8-11 и содер- 55 жит две обжимные (стопорные)- втулки . 30. Втулки своими торцами упираютс в пластины 31 с отверстием под гибкий элемент. Пластины вставлены в фасонные наклонные пазы, выполненные наThe tensioning device of the flexible element (cable) is shown in Figs. 7-10. The device is located on the end surfaces of the drums 8-11 and contains two crimping (stopper) - sleeves. 30. The bushings abut with their ends against plates 31 with a hole for a flexible element. Plates are inserted into shaped sloped grooves made on

.- 1.- one

торцах барабана. На торцах барабана имеютс также направл ющие канавки 32, 33, а на наружной цилиндрической поверхности барабана - две направл ю щие канавки 34, 35, служащие дл направлени гибких элементов.the ends of the drum. At the ends of the drum there are also guide grooves 32, 33, and on the outer cylindrical surface of the drum there are two guide grooves 34, 35, which serve to guide the flexible elements.

На торце барабана со стороны наклонных пазов имеетс выступ с резьбой 36, на которую.навернута гайка 37 (фиг. 8), упирающа с в пластины 31.At the end of the drum, from the side of the inclined grooves, there is a protrusion with a thread 36 on which a nut 37 is screwed (Fig. 8), abutting against the plates 31.

Гибкий элемент 13 проходит через отверстие пластины 31 барабана 9 по направл ющей канавке 32 и выходит в канавку 35, затем проходит часть окружности (по часовой стрелке, фиг.7) в канавке 35 и переходит на другой барабан 8.The flexible element 13 passes through the opening of the plate 31 of the drum 9 along the guide groove 32 and exits into the groove 35, then passes a part of the circle (clockwise, FIG. 7) in the groove 35 and passes to another drum 8.

Гибкий элемент 12 проходит через отверстие в другой пластине 31 барабана 9, направл ющую канавку 33 и выходит в направл ющую канавку 34, затем проходит часть окружности (против часовой стрелки, фиг. 7) в канавке 34 и переходит на другой барабан 8.The flexible element 12 passes through a hole in another plate 31 of the drum 9, a guide groove 33 and exits into the guide groove 34, then passes part of a circle (counterclockwise, Fig. 7) in the groove 34 and passes to another drum 8.

На барабане 8 концы гибких элементов 12 и 13 монтируютс так же, как и в барабане 9 (в зеркальном отражении).. Барабаны 8 и 9 строго сор1 ентированы друг относительно друга . Это необходимо дл соблюдени точности кинематики манипул тора, котора , в свою очередь, обеспечивает высокую точность работы манипул тора при математическом способе программировани робота.On the drum 8, the ends of the flexible elements 12 and 13 are mounted in the same way as in drum 9 (as a mirror image). The drums 8 and 9 are strictly oriented relative to each other. This is necessary to maintain the accuracy of the kinematics of the manipulator, which, in turn, ensures the high accuracy of the manipulator in the mathematical method of programming the robot.

Строга ориентаци барабанов достигаетс тем, что гибкие элементы предварительно (до сборки) раст нуты под нагрузкой, а торцы стопорных втулок, которыми они упираютс в пластины 31, подрезаны так, что гибкие элементы имеют требуемую длину.The drums are strictly oriented by the fact that the flexible elements are preliminarily (before assembly) stretched under load, and the ends of the locking sleeves with which they abut against the plates 31 are cut so that the flexible elements have the required length.

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

Посредством гибких элементов фиксируетс взаимное положение барабанов . Дл этого гайку 37 вручную заворачивают и перемещают вниз. Своим торцом гайка нажимает на пластины 31, которые перемещаютс в фасонных наклонных пазах барабана и, упира сь в торцы втулок 30, нат гивают гибкие элементы 12 и 13 одновременно на одинаковую величину. При этом барабаны сохран ют свою ориентацию. Манипул тор готов к работе.By means of flexible elements, the relative position of the drums is fixed. To do this, the nut 37 is manually wrapped and moved down. With its end, the nut presses against the plates 31, which move in the shaped inclined grooves of the drum and, abutting against the ends of the sleeves 30, tension the flexible elements 12 and 13 simultaneously by the same amount. In this case, the reels retain their orientation. The manipulator is ready to go.

10ten

2020

517824517824

При повороте звеньев в заданное положение, например в плоскости чертежа - вверх (фиг. 2), в гидроцилиндр 2 подаетс рабоча жидкость под давлением. Шток 5 гидроцилиндра вьщвигаетс и поворачивает рычаг 26 и коническое колесо 25 по часовой стрелке (если смотреть по стрелке В), так как они жестко соединены. Коническое колесо 25 поворачивает коническое колесо 19 против часовой стрелки. Поскольку коническое колесо 19.жестко соединено с корпусом 16When the links are rotated to a predetermined position, for example in the plane of the drawing upwards (Fig. 2), the working cylinder 2 is supplied with hydraulic fluid under pressure. The rod 5 of the hydraulic cylinder raises and rotates the lever 26 and the bevel wheel 25 clockwise (as viewed in the direction of arrow B), as they are rigidly connected. The bevel wheel 25 turns the bevel wheel 19 counterclockwise. Since the conical wheel 19. is rigidly connected to the housing 16

.g предыдущего звена 1 то оно поворачиваетс относительно основани 1 вокруг оси 22 вверх. При повороте звена движение через гибкие элемен ты 13 и 14 передаетс на барабан 11, так как барабан 10 соединен с крестовиной 21 и остаетс неподвижным относительно основани 1. Барабан 11 поворачиваетс против часовой стрелки . Барабан 11 жестко соединен с.g of the previous link 1 then it rotates relative to the base 1 around the axis 22 upward. When the link is rotated, movement through the flexible elements 13 and 14 is transmitted to the drum 11, as the drum 10 is connected to the crosspiece 21 and remains stationary relative to the base 1. The drum 11 rotates counterclockwise. Drum 11 is rigidly connected to

25 крестовиной 21 последующего звена, поэтому крестовина 21 этого звена поворачиваетс относительно предыдущего звена против часовой стрелки. Крестовина 21 поворачивает указанное25 with a cross-piece 21 of the next link, therefore the cross-piece 21 of this link rotates counterclockwise relative to the previous link. Cross 21 turns specified

3Q звено относительно предыдущего звена вверх вокруг оси 23. Если передаточное число на барабанах равно единице, то последующее звено повернетс вверх относительно предыдущего звена на тот же угол, что и предыдущее (пер- вое) звено относительно основани 1. Таким образом, второе звено манипул тора повернетс относительно основани 1 на двойной угол. При повороте второго звена относительно первого вверх коническое колесо 17 второго звена, наход щеес в зацеплении с коническим колесом 20 первого звена, начинает поворачиватьс (обкатьшать-3Q link relative to the previous link up around the axis 23. If the gear ratio on the drums is one, then the next link will turn up relative to the previous link to the same angle as the previous (first) link relative to the base 1. Thus, the second link is manipulated The torus will rotate around the base 1 at a double angle. When the second link rotates relative to the first upwardly, the conic wheel 17 of the second link, which engages with the conical wheel 20 of the first link, begins to turn (rounding

4g с по коническому колесу 20) против часовой стрелки благодар тому, что коническое колесо 20 неподвижно соединено с первым звеном. Соответственно , поворачиваетс против часовой4g with a conical wheel 20) counterclockwise due to the fact that the conical wheel 20 is fixedly connected to the first link. Accordingly, it rotates counterclockwise.

gQ стрелки и барабан 8 второго звена, который жестко соединен с коническим колесом 17.gQ arrows and the drum 8 of the second link, which is rigidly connected to the conical wheel 17.

Далее движение передаетс через гибкие элементы 12 и 13 второго звена на барабан 9. Барабан 9 второгоFurther, the movement is transmitted through the flexible elements 12 and 13 of the second link to the drum 9. The drum 9 of the second

4040

5555

звена вместе с коническим колесом 18 (они жестко соединены) поворачиваетс по часовой стрелке относительно этого звена вокруг оси 23. Коническое колесо 18 этого звена находитс в зацеплении с коническим колесом 19 следующего, третьего, звен и поворачивает его против часовой стрелки, так как коническое колесо 19 жестко соединено с третьим звено то это звено поворачиваетс относительно второго звена вверх вокруг оси 22. Если передаточное число на барабанах равно единице, то третье звено повернетс вверх относительно второго звена на тот же угол, что и второе звено относительно первого Таким образом, третье звено повар- нетс относительно основани 1 на тройной угол. На следующие звень движение передаетс аналогично. Таким образом, если манипул тор (рука робота) составлена из п подвижных звеньев, то последнее звено повернетс относительно неподвижного звена на угол otn, где oi - угол поворот первого подвижного звена относительно неподвижного.the link with the conical wheel 18 (they are rigidly connected) rotates clockwise relative to this link around the axis 23. The conical wheel 18 of this link is engaged with the conical wheel 19 of the next, third link and turns it counterclockwise, as the conical wheel 19 is rigidly connected to the third link, then this link rotates relative to the second link upwards around the axis 22. If the gear ratio on the reels is one, the third link will turn upwards relative to the second link to the same angle. That the second link relative to the first So povar- Nets third link relative to the base 1 on a triple angle. Movement to the next links is similar. Thus, if the manipulator (robot arm) is composed of n moving links, then the last link is rotated relative to the fixed link through the angle otn, where oi is the angle of rotation of the first moving link relative to the fixed link.

Поворот звеньев в заданное положение (в плоскости чертежа - вниз) осуществл етс аналогичноj, мен етс только направление вращени .Rotation of links to a predetermined position (in the plane of the drawing - down) is carried out similarly to j, only the direction of rotation changes.

При повороте звеньев в заданное (Положение в imocKOCTHj перпендикул рной плоскости чертежа (вверх),манипул тор работает следующим образомWhen the links rotate to a given position (Position in imocKOCTHj perpendicular to the plane of the drawing (up), the manipulator works as follows

В гидроцилиндр 3 подаетс рабоча жидкость под давлением, шток 4 гид- роцилиндра вт гиваетс и поворачивает рычаг 24 и крестовину 21 звена I против часовой стрелки (если смотреть по стрелке В), так как они жестко соединены. Крестовина 21 повора- чивает звено I относительно основани 1 вокруг оси 23 вверх в плоскости , перпендикул рной плоскости чертежа . Так как звено I поворачиваетс относительно основани 1 вокруг оси 23, то коническое колесо 17 звена I поворачиваетс (обкатываетс ) относительно звена I против часовой стрелки благодар тому, что коническое колесо 17 находитс в зацеплении с коническим колесом 27, которое неподвижно, закреплено на основании 1.Hydraulic cylinder 3 is supplied with working fluid under pressure, hydraulic cylinder rod 4 is retracted and rotates lever 24 and crosspiece 21 of link I counterclockwise (as shown in arrow B), since they are rigidly connected. The cross 21 turns the link I relative to the base 1 around the axis 23 upward in a plane perpendicular to the plane of the drawing. As the link I rotates about the base 1 around the axis 23, the conical wheel 17 of the link I rotates (rolls around) relative to the link I counterclockwise due to the fact that the conical wheel 17 meshes with the conical wheel 27, which is fixed, fixed on the base 1 .

Барабан 8 звена I также поворачиваетс против часовой стрелки, так как барабан 8 жестко соединен с коническим колесом 17.The drum 8 of the link I also rotates counterclockwise, since the drum 8 is rigidly connected to the bevel wheel 17.

Движение через гибкие элементы 12 и 13 звена I передаетс на барабанMovement through the flexible elements 12 and 13 of the link I is transmitted to the drum.

- о 5 Q 5- about 5 Q 5

о about

0 0

g g

5five

OO

9, который вместе с коническим колесом 18 поворачиваетс по часовой стрелке (барабан 9 и коническое колесо 18 соединены жестко). Коническое колесо 18 звена I находитс в зацеплении с коническим колесом 19 звена II и поворачивает его против часовой стрелки (по стрелке В). Так как зубчатое колесо 19 неподвижно соединено со звеном II, то звено II поворачиваетс относительно звена I вокруг оси 22 вверх в плоскости,перпендикул рной млйскости чертежа (фиг. 2). Если передаточное число равно единице, то последующее звено повернетс относительно предьщущего звена на тот же угол, что и предыдущее звено повернулось относительно основани 1. Таким образом, звено II повернетс относительно основани 1 на двойной угол. Так как звено II поворачиваетс относительно звена I вокруг оси 22 вверх, то движение через гибкие элементы 14 и 15 звена II передаетс на барабан 11, так как барабан 10 жестко соединен с крестовиной 21 и остаетс неподвижным относительно звена I. Барабан 11 вместе с крестовиной 21 звена III (барабан 11 и крестовина 21 соединены жестко) поворачиваетс против часовой стрелки . Крестовина 21 звена III поворачивает звено III относительно звена II вверх вокруг оси 23 в плоскости , перпендикул рной плоскости чертежа .9, which, together with the bevel wheel 18, rotates clockwise (the drum 9 and the bevel wheel 18 are rigidly connected). The taper wheel 18 of link I is engaged with the taper wheel 19 of link II and turns it counterclockwise (in the direction of arrow B). Since the gear wheel 19 is fixedly connected to link II, link II rotates relative to link I around the axis 22 upward in a plane perpendicular to the molarness of the drawing (Fig. 2). If the gear ratio is one, then the next link rotates relative to the previous link by the same angle as the previous link rotates about base 1. Thus, link II rotates about double angle from base 1. As link II rotates relative to link I around the axis 22, movement through the flexible elements 14 and 15 of link II is transmitted to the drum 11, as the drum 10 is rigidly connected to the crosspiece 21 and remains stationary relative to the link I. The drum 11 together with the crosspiece 21 link III (the drum 11 and the crosspiece 21 are rigidly connected) rotates counterclockwise. The crosspiece 21 of the link III rotates the link III relative to the link II upward around the axis 23 in a plane perpendicular to the plane of the drawing.

Если передаточное число равно единице, то третье звено повернетс вверх относительно второго звена на тот же угол, что и второе звено повернулось относительно первого звена. Таким образом, третье звено повернетс относительно основани 1 на тройной угол. На следующие звень движение передаетс аналогично.If the gear ratio is one, the third link will turn upward relative to the second link by the same angle as the second link will turn relative to the first link. Thus, the third link will rotate relative to the base 1 to a triple angle. Movement to the next links is similar.

Поворот звеньев в заданное положение в плоскости, перпендикул рной плоскости чертежа, осуществл етс аналогично, мен етс только направление вращени .The rotation of the links to a predetermined position in a plane perpendicular to the plane of the drawing is carried out in a similar manner, only the direction of rotation changes.

При необходимости поворота последнего звена в плоскости, размещенной к плоскости чертежа под углом , не равным 90 , штоки приводов 2 и 3 вьщвигаютс или вт гиваютс одновременно. При этом подвижные звень одновременно поворачиваютс вокруг своих шарнирных осей 22 и 23.If it is necessary to rotate the last link in a plane placed to the plane of the drawing at an angle not equal to 90, the rods of the actuators 2 and 3 are rotated or retracted simultaneously. In so doing, the movable links simultaneously rotate around their hinge axes 22 and 23.

1one

Датчики 28 и 29 положени звеньев соединены с рычагами 26 и 24 и снимают информацию о положении звеньев манипул тора. При повороте звеньев на заданный угол сигнал с датчиков поступает в систему управлени роботом . Система управлени подает сигнал на приводы 2 и 3 и они останавливаютс .The sensors 28 and 29 of the links position are connected to the levers 26 and 24 and remove information about the position of the manipulator links. When the links rotate at a given angle, the signal from the sensors enters the robot control system. The control system sends a signal to drives 2 and 3 and they stop.

На фиг. 11 изображен вариант манипул тора с креплением гибких элементов , при котором барабаны поворачиваютс в одну сторону. В этом случае конфигураци руки при работе ина , чем в варианте, описанном вышеFIG. Figure 11 shows a variant of the manipulator with the attachment of flexible elements in which the drums are rotated to one side. In this case, the configuration of the hand when working is different than in the variant described above.

Claims

Invention Formula

1, A manipulator containing hinged but interconnected links and a kinematic drive chain changes the relative position of the links in the form of a branched gear into two parallel branches, including blocks with bevel gears and bevel gears, each rigidly connected to the corresponding link and the meshes with the bevel gear of the corresponding block, the axes of the blocks coincide with the axes of the articulated connection of the links between each other, characterized in that, in order to increase the accuracy of positioning

five

one

n

five

0

782b

by reducing backlashes in the kinematic chain and simplifying control, the blocks are provided with drums mounted coaxially with the bevel gears of the block and rigidly connected to the latter, each pair of drums being connected to each other by two flexible elements, forming a flexible gear, and the ends of the flexible elements are fixed on corresponding drums by means of tensioning devices of flexible elements.

2. The manipulator according to claim 1, distinguished by the fact that the flexible transmission is made with a positive gear ratio.

3. Manipulator according to claim 1, characterized in that the flexible transmission is made with a negative gear ratio.

4. Manipulator according to Claim 1, characterized in that the device for tensioning the flexible element is made in the form of a plate with a hole for the flexible element and a squeeze sleeve abutting the plate, wherein

on the end surface of the drum there is a shaped inclined groove, in which the plate and the compression sleeve are mounted, with the guide grooves on the front and forming surfaces of the drum.

%

l

one

Buff G

26

gjueA

didd

2

(fJu & S

ffuffA

Bijfff

S

pue.8

J /

. and TU 11 I 11 I

Fig.9

8tffff

fie.Sh

.4-: -I-1h4

Compiled by I. Bakulina Editor A. Makovska Tehred L. Oliynyk Proofreader A. Obruchar

Order 5525/13 Circulation 952Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4