SU1646842A1 - Копирующий манипул тор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано дл  ведени  работ без непосредственного присутстви  людей в зонах манипулировани , например в очистных и проходческих забо х угольных шахт. Целью изобретени   вл етс  повышение удобства эксплуатации за счет обеспечени  согласованности движений задающего органа с рукой оператора во всей рабочей зоне. При подн тии или опускании руки оператора, опирающейс  на ложемент 20, нат нута  пружина 19 действует через звено плеча 10, прижима  ложемент 20 к предплечью оператора при всех манипул ци х , и благодар  этому, а также U-об- разной форме ложемента 20 исключаетс  перемещение руки оператора относительно задающего органа. 2 ил.

Description

(/

С

о о

00

N

Риг 2

12

Изобретение относитс  к области робототехники , в частности, может быть использовано дл  ведени  работ без нелосредственного присутстви  людей взо- нах манипулировани , например в очист- ных и проходческих забо х угольных шахт. Цель изобретени  - повышение удобства эксплуатации за счет обеспечени  согласованности движений задающего органа с рукой оператора во всей рабочей зоне.

На фиг. 1 представлен исполнительный орган копирующего манипул тора; на фиг. 2 - задающий орган копирующего манипул тора .

Исполнительный орган копирующего манипул тора (фиг. 1) состоит из трех звеньев: плеча 1, предплечь  2, кисти 3, соединенных между собой посредством промежуточных элементов 4 и 5, а плечо 1 соединено с основанием 6 промежуточным элементом 7. Между двум  элементами предплечь  расположен механизм 8 ротации , а на кисти 3 установлен схват 9.

Задающий орган копирующего манипул тора (фиг. 2) выполнен по единой кинема- тическей схеме с исполнительным органом и состоит из трех звеньев: плеча 10, предплечь  11, кисти 12, соединенных между собой посредством промежуточных элементов 13 и 14, а плечо 10 соединено с основа- нием 15 посредством промежуточного элемента 16. На кисти 12 установлена руко тка 17 управлени  схватом 9.

На предплечье 11 расположен механизм 18 ротации. Между звеном плеча 10 и основанием 15 установлена пружина 19, закрепленна  концами к основанию 15 и звену плеча 10 так, что усилие пружины 19 посто нно прижимает ложемент 20 к предплечью оператора. Ложемент 20 выполнен U-образной формы.

Работа манипул тора осуществл етс  следующим образом.

Оператор кистью удерживает руко тку 17, располага сь своей рукой над задаю- щим органом, при этом предплечье руки оператора опираетс  на ложемент 20, Посто нный упор предплечь  оператора на ложемент 20 осуществл етс  за счет пружины 19, работающей в вертикальном направле- нии вверх и осуществл ющей таким образом кинематическое замыкание руки оператора с задающим органом, что исключает рассогласование руки оператора и задающего органа в процессе работы.

Дл  осуществлени  какого-либо движени  вокруг какой-либо из осей или сразу нескольких оператору необходимо развить усилие рукой в нужном направлении. Например , дл  осуществлени  ротации кисти

12 вокруг осевой линии Os04 на угол yi (фиг. 2) оператор вращает руко тку 17 по часовой или против часовой стрелки. При этом происходит разворот датчика положени  (не показан ), встроенного в шарнир механизма 18 ротации задающего органа, сигнал от которого о положении кисти 12 поступает в систему дистанционного управлени  манипул тором, а оттуда - на сервопривод механизма 8 ротации исполнительного органа, Дл  осуществлени  вращени  задающего органа на угол а вокруг горизонтальной оси оператор, держась за руко тку 17, опускает руку вниз, осуществл   при этом разворот датчика положени  (не показано ) плеча 10 вокруг горизонтальной оси на угол щ . Исполнительный механизм отрабатывает это движение подобно описанному выше.

Аналогично осуществл етс  поворот звеньев задающего органа на углы Оз, О5 , , , и поворот звеньев исполнительного органа на углы ОА , од , Дг,

/fc, $5.

При подн тии руки вверх от исходного (фиг. 2) положени  пружина 19 сжимаетс  и действует при этом вверх на звено плеча 10, а через него и на весь задающий орган, исключа  основание 15. При этом ложемент 20 прижимаетс  к предплечью оператора при любом движении руки. При опускании руки вниз пружина 19 раст гиваетс  и тем самьку стремитс  вернуть задающий орган в исходное положение. При этом ложемент 20 упираетс  в предплечье оператора, выполн   роль упора. U-образна  форма ложемента 20 позвол ет исключить перемещение руки относительно задающего органа вправо-влево. Таким образом, пружина 19 и ложемент 20 в совокупности со звень ми и шарнирами задающего органа обеспечивают однозначное соответствие положени  и движени  его звеньев плечу, предплечью и кисти оператора без жесткого креплени  к руке так, что оператор имеет возможность в любой момент времени освободитьс  от задающего органа, отпустив руко тку и подн в руку из ложемента 20.

Таким образом, предлагаема  конструкци  задающего органа позвол ет осуществл ть весь комплекс рабочих движений манипул тором без ограничени  подвижности руки оператора, потери мнемоничности без закреплени  задающего органа на руке оператора.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Копирующий манипул тор, содержащий задающий и исполнительный органы,

   закрепленные на основании и выполненные по единой кинематической схеме, состо щей из трех звеньев: плеча, предплечь  и кисти, соединенных между собой посредством промежуточных элементов, имеющих универсальные шарниры, при этом на задающем органе расположен ложемент дл  расположени  руки оператора, отличаюФиг .1

   щийс  тем, что, с целью повышени  удобства в эксплуатации путем обеспечени  согласованности движений задающего органа с рукой оператора во всей рабочей зоне , он снабжен пружиной раст жени , установленной между основанием и плечом задающего органа, а ложемент расположен на предплечье и имеет U-образную форму.