SU1440710A1 - Механическа рука манипул тора - Google Patents
Механическа рука манипул тора Download PDFInfo
- Publication number
- SU1440710A1 SU1440710A1 SU864156197A SU4156197A SU1440710A1 SU 1440710 A1 SU1440710 A1 SU 1440710A1 SU 864156197 A SU864156197 A SU 864156197A SU 4156197 A SU4156197 A SU 4156197A SU 1440710 A1 SU1440710 A1 SU 1440710A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- balancing
- rod
- intermediate element
- mechanical arm
- additional
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к робототехнике и может быть использовано в производстве промышленных роботов повышенной точности. Целью изобретени вл етс повь:- шение точности позиционировани за счет компенсации деформации изгиба и кручени . Это достигаетс тем, что промежуточный элемент 13 св зывает корпус 3 захватного устройства 4 с дополнительными уравновешивающими т гами 9 и 10. Промежуточный элемент 13 может быть выполнен в виде поступательной пары или вра- ш,ательной пары, что позвол ет исключить продольное сжатие стержн 1 и по вление бокового изгиба, вызванного действием отли- чаюш,ихс друг от друга уравновешивающих сил Р и Р2, создаваемых приводами компенсации 11 и 12 на основных уравновешивающих т гах 7 и 8. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.
Description
(Л
/2
4
Изобретение относитс к робототехнике и может быть использовано в производстве промышленных роботов повышенной точности и дл повышени точности позиционировани действующих промышленных роботов .
Цель изобретени - снижение энергозатрат механической руки за счет уменьшени приводов.
На фиг. 1 изображена механическа рука манипул тора с устройством дл компенсации ее упругих деформаций, использующим поступательные пары в местах соединени дополнительных т г со свободным концом механической руки манипул тора; на фиг. 2 - схема сил, действующих на механическую руку, изображенную на фиг. I; на фиг. 3 - механическа рука манипул тора с устройством дл компенсации ее,упругих деформаций, использующим вращательную пару в качестве промежуточного элемента между дополнительными уравновешивающими т гами и свободным концом механической руки; па фиг. 4 - схема сил, действующих на механическую руку, изоб.- раженную на фиг. 3.
Механическа рука манипул тора состоит из стержн 1, имеющего на одном конце опорный фланец 2, св занный с корпусом манипул тора (не показан), а другой его конец жестко св зан с корпусом 3 захватного устройства 4, средств 5 и 6 измерени деформаций и устройства компенсации упругих деформаций.
Средства 5 и 6 измерени деформаций , служащие соответственно дл изменени дефор.маций прогиба и угла закручивани , выполнены, например, в виде тензо- метрических датчиков.
Устройство компенсации упругих деформаций включает основные 7 и 8 и дополнительные 9 и 0 уравновешивающие т ги, приводы 11 и 12 компенсации, например гидроцилиндры, шарнирно установленные на опорном фланце 2 стержн 1, и систему управлени , обеспечивающую выработку уравновешивающих сил P| и Pi на основных уравновещивающих т гах 7 и 8.
Основные 7 и 8 и дополнительные 9 и 10 уравновешивающие т ги установлены по разные стороны от продольной оси стержн , причем основные уравновещивающие т ги 7 и 8 расположены под дополнительными уравновешивающими т гами 9 и 10 под углом а к посл.едним, а дополнительные уравновешивающие т ги 9 и 10 размещены в одной плоскости с продольной осью стержн 1 и параллельны одна другой. Причем один из концов каждой из основных уравновешивающих т г 8 и 7 жестко св зан с выходным элементом (штоком) соответствующего привода 11 и 12 компенсации, а другой конец этих т г и арнирно св зан с соот- ветствуюп1ей дополнительной уравновешивающей т гой 9 и 10. Последние одним
концом шарнирно св заны с опорным фланцем 2, а другой конец этих т г св зан с корпусом 3 захватного устройства 4 посредством промежуточного элемента 13. При этом точки креплени дополнительных уравновещивающих т г 9 и 10 с промежуточным элементом 13 расположены симметрично продольной оси стержн 1.
Промежуточный элемент 13 может быть выполнен как в виде поступательной пары
0 (фиг. 1), так и в виде вращательной пары (фиг. 3). Поступательна пара обеспечивает подвижность дополнительных уравновещивающих т г 9 и 10 в направлении, параллельном продольной оси стержн 1. Вращательна пара выполнена в виде рамки , установленной в опорах с возможностью ее поворота вокруг оси, располженной в вертикальной плоскости перпендикул рно продольной оси механической руки. В этом случае дополнительные уравновещивающие т ги
0 9 и 10 могут быть выполнены гибкими. Средства 5 и 6 измерени деформаций подключены на вход системы управлени , состо щей из счетно-рещающего блока 14, одна пара выходов которого св зана с усилител ми 15 и 16, а друга - с гидрорас- пределител ми 17 и 18. На электрические выходы усилителей 15 и 16 подключены электрогидравлические преобразователи 19 и 20, гидравлические входы которых соединены с баком 21 дл рабочей жидкости, а гид„ равлические выходы св заны через гидрораспределители 17 и 18 с приводами 11 и 12 компенсации.
Средства 5 и 6 измерени деформаций закрепл ют на механической руке, наход щейс в состо нии деформации от собстс венного веса. Это положение считаетс нулевым или исходным. При этом усили нат жени всех т г равны нулю.
В данном случае используют, например, систему управлени с обратной св зью по деформации механической руки манипул то0 ра. Ее задачей вл етс сведение к нулю измер емых деформаций руки манипул тора путем выработки уравновещивающих сил PI и Ра на уравновешивающих т гах
р, (А±В),
i 2-sina
где (-Zo; B j--JKf -фо;
j и /кр - жесткость стержн на изгиб и кручение соответственно,
Zo и фо - прогиб и угол закручивани корпуса захватного устройства без компенсации, вызванные весом переносимого издели ; / - рассто ние от точки приложени уравновешивающей силы Р, до продольной оси стержн .
5
0
5
Закон изменени уравновешивающих сил на выходе систем управлени в зависимости от измер емых деформаций Z и ф определ етс передаточными функци ми
. VK ifP i
W lin-2(ру
где Л(Р), В(Р), Z(P) и ср(Р) изображени по Лапласу соответствующих величин. Например, дл пропорционального закона управлени Wi(P)K, W2(P)K2 закон изменени уравновешивающих сил принимает вид
1
Р 2-5Ша
(/(:2±/(2ф).
Необходимо отметить, что система управлени с пропорциональным законом управлени не обеспечивает полной компенсации деформации. Остаточные деформации Z и ф тем меньше, чем больше Ki и К.2- Этого недостатка лишен, например, пропорционально-интегральный регул тор с передаточными функци ми
W,(P )Kn+, W 2(P)-/(2i+.
Механическа рука манипул тора работает следующим образом.
При переносе издели , у которого центр т жести не лежит на продольной оси механической руки, происходит прогиб и закручивание стержн 1. Средства 5 и 6 измерени деформации выдают сигналы счетно- решающему блоку 14, завис щие соответственно от величин прогиба Z и угла ф закручивани свободного конца стерл н . Счетно- решающий блок 14 подает на входы усилителей 15 и 16 соответствующие сигналы управлени компенсацией упругих деформаций . После усилени сигналы управлени поступают на электрогидравлические преобразователи 19 и 20, на выходе которых создаютс давлени Р и Р рабочей жидкости, пропорциональные входным токам I| и Ь- Рабоча жидкость, проход через гидрораспределители 17 и 18, поступает к приводам 1 и 12 компенсации, которые обеспечивают усили Я, и Рг на основных уравновешивающих т гах 7 и 8.
Равнодействующа перпендикул рных к продольной оси стержн 1 составл ющих PIZ и 22 уравновешивающих сил PI и Р- изгибает механическую руку в направлении, противоположном прогибу, вызванному весом РН переносимого издели . Момент этих составл ющих относительно продольной оси механической руки закручивает руку в направлении , противоположном закручиванию, вызванному весом переносимого издели . Тем самым механическа рука приводитс к исходному состо нию. Составл ющие Р и P2S уравновешивающих сил Р и Р не вызывают бокового изгиба и продольного сжати руки робота благодар поступательным парам (фиг. 1), обеспечивающим подвижность дополнительных уравновешивающих т г 9 и 10, в направлении, параллельном продольной оси стержн , или же благодар выполнению промежуточного
элемента 13 в виде рамки (фиг. 3) с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, перпендикул рной к продольной механической оси руки.
В случае, когда центр т жести переносимого издели лежит на продольной оси стержн , угол закручивани ф равен нулю, а силы Р и Р2 (l/2-sma).
При переносе изделий, центр т жести которых располагаетс на значительном рассто нии от продольной оси стержн , необ5 ходимо управл ть направлением действи уравновешивающих сил PI и PZ. При этом одна уравновещивающа т га работает на сжатие, а друга - на раст жение. Этой цели служат гидрораспределители 17 и 18. управл ющие сигналы на которые поступают
0 от счетно-решающего блока 14. В зависимости от требуемого направлени действи уравновешивающих сил Р и Р2 гидрораспределители 17 и 18 подают рабочую жид кость в нужную полость гидроцилиндров
5 приводов 11 и 12 компенсации.
Claims (4)
1.Механическа рука манипул тора, содержаща стержень, имеющий на одном конце опорный фланец, э другой конец его жестко св зан с корпусом .захватного устройства , устройство компенсации упругих деформаций, включающее основные и дополнительные уравновешивающие т ги, установленные вдоль продольной оси стержн по разные стороны от последней, а дополни5 тельные уравновешивающие т ги расположены под углом к основным уравновеи и- вающим т гам и размещены в одной плоскости с продольной осью стержн параллельно одна другой, приводы компенсации,
0 шарнирно закрепленные на опорном фланце , и их выходные элементы жестко св заны с одними концами основных уравновешивающих т г, при этом другие концы этих т г шарнирно св заны с дополнительными уравновешивающими т гами, отличающа с
5 тем, что, с целью снижени энергозатрат за счет уменьшени приводов, она снабжена промежуточным элементом, св занным с корпусом захватного устройства и одними концами дополнительных уравновешивающих т г, а другие концы этих т г шар0 нирно закреплены на опорном фланце.
2.Рука манипул тора по п. 1, отличающа с тем, что промежуточный элемент выполнен в виде поступательной пары.
3.Рука .манипул тора по п. 1, отличаю- г ща с тем, что промежуточный элемент выполнен в виде вращательной пары.
4.Рука манипул тора по п. 3, отличающа с тем, что дополнительные уравновешивающие т ги выполнены гибкими.
0
12
Фкг.2.
ФигМ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864156197A SU1440710A1 (ru) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | Механическа рука манипул тора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864156197A SU1440710A1 (ru) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | Механическа рука манипул тора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1440710A1 true SU1440710A1 (ru) | 1988-11-30 |
Family
ID=21270924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864156197A SU1440710A1 (ru) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | Механическа рука манипул тора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1440710A1 (ru) |
-
1986
- 1986-12-02 SU SU864156197A patent/SU1440710A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1400881, кл. В 25 J 18/00, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4706506A (en) | Pickup for measuring forces and torques and application of such a pickup to a follower and a gripper | |
US5315882A (en) | Six axis load cell | |
EP0358752A1 (en) | Articulatable structure with adjustable end-point compliance | |
CN103528752A (zh) | 力与力矩杠杆和力与扭矩标准装置 | |
CN1049717A (zh) | 封闭式力矩不敏感测力计 | |
JPS5918645B2 (ja) | 力とモ−メントの感知装置 | |
WO2017146404A1 (ko) | 중력보상장치를 구비한 수직다관절 로봇 머니퓰레이터 | |
EP0260326A4 (en) | ROBOT CONTROLLER. | |
DE3168566D1 (en) | Cell for measuring a force with radial effect | |
US4433742A (en) | Linear motion linkage | |
SU1440710A1 (ru) | Механическа рука манипул тора | |
US9399286B2 (en) | Bending and twisting mechanism and its applications to robotics and energy conversion | |
Hyon et al. | Development of a fast torque-controlled hydraulic humanoid robot that can balance compliantly | |
Tahmasebi et al. | Jacobian and stiffness analysis of a novel class of six-DOF parallel minimanipulators | |
CN107991083A (zh) | 一种移动脚限位器上布带的扭矩加载装置 | |
SU1400881A1 (ru) | Механическа рука манипул тора | |
DE3365804D1 (en) | Method and device for monitoring deformation of a pipe bend | |
Rybski et al. | Robotic manipulators based on inflatable structures | |
SU1684035A1 (ru) | Устройство дл разгрузки звена руки робота | |
JPH0641119B2 (ja) | マニピユレ−タ | |
SU986775A1 (ru) | Очувствленный захват манипул тора | |
SU1348171A1 (ru) | Рука робота | |
EP0348010B1 (en) | Pincer grab | |
SU870107A1 (ru) | Хобот манипул тора | |
JPS6010254B2 (ja) | 捩り試験装置 |