SU1511112A1 - Mechanism for balancing manipulator - Google Patents

Mechanism for balancing manipulator Download PDF

Info

Publication number
SU1511112A1
SU1511112A1 SU874329722A SU4329722A SU1511112A1 SU 1511112 A1 SU1511112 A1 SU 1511112A1 SU 874329722 A SU874329722 A SU 874329722A SU 4329722 A SU4329722 A SU 4329722A SU 1511112 A1 SU1511112 A1 SU 1511112A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
link
base
manipulator
chains
spring
Prior art date
Application number
SU874329722A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Южаков
Виктор Николаевич Павлов
Original Assignee
Проектно-Конструкторское Бюро Производственного Объединения "Электроприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Проектно-Конструкторское Бюро Производственного Объединения "Электроприбор" filed Critical Проектно-Конструкторское Бюро Производственного Объединения "Электроприбор"
Priority to SU874329722A priority Critical patent/SU1511112A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1511112A1 publication Critical patent/SU1511112A1/en

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в различных робототехнических устройствах. Цель изобретени  - устранение аварийных ситуаций за счет исключени  самопроизвольного перемещени  звеньев манипул тора. В нейтральном положении продольна  ось поворотного звена 1, шарнирно установленного на основании 6, расположена вертикально. За счет предварительного нат жени  пружины 9, один конец которой жестко закреплен на основании, а другой соединен с основной роликовой цепью 5, дополнительные роликовые цепи 3 и 4, кажда  из которых соединена с цепью 5, взаимодействуют с отклон ющими блоками 7 и 8, также шарнирно установленными на основании. Это преп тствует самопроизвольному выходу звена 1 из нейтрального положени , так как цепи 3 и 4 шарнирно соединены с поворотным звеном. При повороте звена 1 под действием привода манипул тора одна из дополнительных роликовых цепей оказываетс  разгруженной, а друга  - взаимодействует с зубь ми зубчатого сектора 2, жестко закрепленного на поворотном звене, и передает на него уравновешивающее усилие пружины 9. 7 ил.The invention relates to mechanical engineering and can be used in various robotic devices. The purpose of the invention is to eliminate emergency situations by eliminating the spontaneous movement of the links of the manipulator. In the neutral position, the longitudinal axis of the swivel link 1, pivotally mounted on the base 6, is located vertically. By preloading the spring 9, one end of which is rigidly fixed to the base and the other connected to the main roller chain 5, additional roller chains 3 and 4, each of which is connected to chain 5, interact with deflecting units 7 and 8, also hinged on the base. This prevents spontaneous exit of link 1 from the neutral position, since chains 3 and 4 are pivotally connected to the pivot link. When the link 1 is rotated, under the action of the manipulator actuator, one of the additional roller chains turns out to be unloaded, and the other interacts with the teeth of the toothed sector 2 rigidly fixed on the rotary link, and transmits the counterbalancing force of the spring 9 to it.

Description

елate

tctc

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в различных робототехнических устройствах .The invention relates to mechanical engineering and can be used in various robotic devices.

Цель изобретени  - устранение аварийных ситуаций за счет исключени  самопроизвольного перемещени  звеньев манипул тора.The purpose of the invention is to eliminate emergency situations by eliminating the spontaneous movement of the links of the manipulator.

На фиг. 1 представлен механизм уравновешивани  манипул тора при нейтральном положении поворотного звена; на фиг. 2 - то же, при отклонении поворотного звена от нейтрального положени ; на фиг, 3 - расчетна  схема механизма без учета работы зубчатого сектора; на фиг. 4 - графики моментов без учета работы зубчатого сектора; на фиг. 5 - расчетна  схема механизма с учетом вли ни  работы зубчатого сектора;- на фиг. 6 - графики моментов с учетом вли ни  работы зубчатого сектора; на фиг. 7 - схема определени  величины предварительног нат жени  пружины.FIG. Figure 1 shows the mechanism for balancing the manipulator with the rotary link in the neutral position; in fig. 2 - the same, when the rotary link deviates from the neutral position; Fig, 3 is a design diagram of the mechanism without taking into account the work of the toothed sector; in fig. 4 - graphs of moments without the work of the gear sector; in fig. 5 is a design diagram of the mechanism taking into account the influence of the operation of the toothed sector; FIG. 6 - graphs of moments, taking into account the influence of the work of the toothed sector; in fig. 7 is a diagram for determining the magnitude of spring preload.

Механизм уравновешивани  манипул тора содержит закрепленный на оси шарнира поворотного звена i зубчатый сектор 2, по кра м которого жестко закреплены дополнительные роликовое цепи 3 и А, основную роликовую цепь 5, по обе стороны которой на основании 6 установлены отклон ющие блоки 7 и 8, а второй конец цепи 5 св зан с пружиной 9, закрепленной на основании 6.The trimming mechanism of the manipulator contains a gear sector 2 fixed on the hinge axis i toothed sector 2, along the edges of which additional roller chains 3 and A are rigidly fixed, the main roller chain 5, on both sides of which, on the base 6, deflection blocks 7 and 8, and the second end of the chain 5 is connected to a spring 9 fixed to the base 6.

Механизм уравновешивани  работает следующим образом.The balancing mechanism works as follows.

В нейтральном положении продольна ось поворотного звена 1 расположена вертикально. При этом за счет предварительного .нат жени  пружин 9 до - полнительные роликовые цепи 3 и 4 взаимодействуют с отклон ющими блоками 7 и 8, что преп тствует самопроизвольному выходу звена 1 из нейтрального положени . При повороте звена 1 под действием привода манипул тора (не показан) одна из дополнительных роликовых цепей, например, 4 оказываетс  разгруженной, а друга  - взаимодействует с зубь ми зубчатого сектора 2, жестко закрепленного на поворотном звене. При горизонтальном расположении поворотного звена 1 момент , создаваемый усилием пружины, имеет максимальную величину. При пе- ремещении манипул тора вверх величина момента от массы звена 1 с грузом измен етс  по закону синусоиды. Дл  обеспечени  высокой точности уравновешивани  момент от усили , создаваемого пружиной 9, также должен измен тьс  по закону синусоиды. Однако усилие пружины 9 при ее сжатии непосто нно и мен етс  по линейному закону. В этом случае при поворотеIn the neutral position, the longitudinal axis of the pivot link 1 is vertical. At the same time, due to the preliminary installation of springs 9, additional roller chains 3 and 4 interact with deflecting blocks 7 and 8, which prevents the spontaneous release of link 1 from the neutral position. When the link 1 rotates under the action of the manipulator actuator (not shown), one of the additional roller chains, for example, 4, is unloaded, and the other interacts with the teeth of the toothed sector 2 rigidly fixed on the rotary link. With the horizontal arrangement of the rotary link 1, the moment created by the force of the spring has a maximum value. When the manipulator is moved upwards, the magnitude of the moment from the mass of the link 1 with the load changes according to the sinusoid law. In order to ensure high precision, the balancing moment due to the force generated by the spring 9 must also vary according to the law of the sine wave. However, the force of the spring 9 when it is compressed is not constant and varies linearly. In this case, when turning

на угол d моменты от массы звена 1 с грузом и ОТ усили  сжати  пружины 9 неравны (фиг. 4), .т.е. РГ cosof i mgl cos d, при этом величина неравенстваat the angle d, the moments from the mass of the link 1 with the load and from the force of the compression of the spring 9 are unequal (Fig. 4), i.e. RG cosof i mgl cos d, with the magnitude of the inequality

cos o -Pl cos в( cos o -Pl cos in (

Поэтому дл  компенсации изменений силы уравновешивани  с целью обеспечени  необходимого момента уравнове- шивани  при повороте звена 1 в пределах некоторого угла (ь требуетс  сохранить неизменным плечо (фиг. 5). Это достигаетс  тем, что точки креплени  разветвленного конца в дополниTherefore, to compensate for changes in the balancing force in order to provide the necessary moment of equilibrium when the link 1 is rotated within a certain angle (the arm must be kept unchanged (Fig. 5). This is achieved by adding an additional end point

тельных роликовых цеп х разнесены наbody roller chains are spaced apart

рассто ние а, которое определ етс  предварительным сжатием пружины 9. При этом момент, создаваемый усилением предварительного сжати  пружиныthe distance a, which is determined by the preliminary compression of the spring 9. At the same time, the moment created by the strengthening of the preliminary compression of the spring

9, определ етс  моментом от массы предплечь  манипул тора с грузом (фиг. 7) при вертикальном положении поворотного звена 1 и горизонтальном положении предплечь . Однако9, is determined by the moment of the mass of the forearm of the manipulator with the load (Fig. 7) with the vertical position of the pivot link 1 and the horizontal position of the forearm. but

величина момента, создаваемого предварительным сжатием пружины 9, не должна превьшзать величину момента, создаваемого силовым модулем манипул тора .the value of the moment created by the preliminary compression of the spring 9 should not exceed the value of the moment created by the power module of the manipulator.

Использование зубчатого сектора, закрепление на нем в разных точках ополнительных роликовых цепей на определенном рассто йии, создание предварительного нат жени  цепи позвол ет снизить при уравновешивании величину 4И до минимума, практически на участке 1 (фиг. 6) f(z)l mgl cos с/. The use of the toothed sector, fixing on it at different points of the additional roller chains at a certain distance, creating a preliminary tension of the chain makes it possible to reduce, by balancing, the 4I value to a minimum, practically in section 1 (Fig. 6). F (z) l mgl cos sec /.

5050

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Механизм уравновешивани  манипул тора , содержащий основание, поворотное звено, шарнирно соединенное 55 с основанием, пружину, жестко закрепленную одним концом на основании и кинематически св занную с поворотным звеном посредством основной роликовой цепи, а также отклон ющие блоки, шарнирно установленные на основании, отличающийс  тем, что, с целью устранени  аварийных ситуаций за счет исключени  самопроизвольного перемещени  звеньев манипул тора, он снабжен двум  дополнительными роликовыми цеп ми, кажда  из которых шар- нирно соединена одним концом с поворотным звеном, а также зубчатым сектором , жестко установленным на этом звене и имеющим возможность поочередного взаимодействи  с каждой из дополнительных роликовых цепей, причем вторые концы этих цепей шарнирно соединены с вторым концом основной роликовой цепи, а сами дополнительные роликовые цепи взаимодействуют с со- Q ответствующими отклон клцими блоками.A trimming mechanism for the manipulator comprising a base, a pivot link, pivotally connected 55 to the base, a spring rigidly fixed at one end on the base and kinematically connected to the pivot link by means of the main roller chain, as well as deflecting blocks pivotally mounted on the base, differing that, in order to eliminate emergency situations by eliminating the spontaneous movement of the links of the manipulator, it is equipped with two additional roller chains, each of which is articulated one end with a rotary link, as well as a toothed sector rigidly mounted on this link and having the ability to interact alternately with each of the additional roller chains, the second ends of these chains are pivotally connected to the second end of the main roller chain, and the additional roller chains interact with with Q corresponding deflection blocks. Фиг.2 f(z)l cOS(i2 f (z) l cOS (i mi lcosa.mi lcosa. осwasp Фиг. 5FIG. five f(z}t f (z} t /Ki lcasii/ Ki lcasii HZ)(P.HZ) (P.
SU874329722A 1987-11-17 1987-11-17 Mechanism for balancing manipulator SU1511112A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874329722A SU1511112A1 (en) 1987-11-17 1987-11-17 Mechanism for balancing manipulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874329722A SU1511112A1 (en) 1987-11-17 1987-11-17 Mechanism for balancing manipulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1511112A1 true SU1511112A1 (en) 1989-09-30

Family

ID=21336889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874329722A SU1511112A1 (en) 1987-11-17 1987-11-17 Mechanism for balancing manipulator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1511112A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203719U1 (en) * 2020-11-16 2021-04-16 Общество с ограниченной ответственностью «НКС» MANIPULATOR LINK

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 715317, кл. В 25 J 1/02, 1978. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203719U1 (en) * 2020-11-16 2021-04-16 Общество с ограниченной ответственностью «НКС» MANIPULATOR LINK

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4610598A (en) Industrial robot
KR930007257B1 (en) Balance mechanism of an industrial robot
SU1511112A1 (en) Mechanism for balancing manipulator
KR20190141421A (en) Structure of robot with dual arms
SU1038219A1 (en) Tilter
SU1756135A1 (en) Actuating device of manipulator
SU1668786A1 (en) Spatial mechanism with four freedom degrees
SU1484690A1 (en) Industrial robot
SU1000271A1 (en) Balanced manipulator
SU1085804A1 (en) Manipulator
SU1657368A1 (en) Manipulator
SU932005A1 (en) Spring mechanism
SU699746A1 (en) Mechanical arm
SU1262165A1 (en) Mechanism for converting rotary motion to reciprocating motion
SU874332A2 (en) Arm of manipulator
SU1362888A1 (en) Lever-gear mechanism
SU944919A1 (en) Manipulator
SU1463467A1 (en) Manipulator
RU2009884C1 (en) Manipulator arm
SU560746A2 (en) Manipulatory Executive Body
SU1465298A1 (en) Manipulator
SU702632A1 (en) Manipulator
SU1563978A1 (en) L-coordinate mechanism
SU1390015A1 (en) Manipulator
SU1407792A1 (en) Industrial robot