SU1726233A1 - Пространственный механизм - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к машиностроению, в частности к робототехнике , и может быть использовано как микроманипул тор в электронной промышленности , микрохирургии. Сущность изобретени : при работе механизма каждый привод 7, воздейству  на рычаг 9, измен ет угол между звень ми 5 и б, при этом происходит перемещение в парах 3 и 4 и выходное звено 2 перемещаетс  по одной координате относительно основани  1. Задаваемое программное перемещение достигаетс  совместным действием всех приводов. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. 10

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к роботехнике, и может быть использовано как микроманипул тор в электронной промышленности, микрохирургии .

Цель изобретени  - повышение точности позиционировани  и повышение надежности за счет герметизации кинематических цепей.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг.2 - схема одной кинематической цепи; на фиг.З - вариант исполнени  кинематической пары, сопр женной с основанием; на фиг.4-б - варианты расположени  выходного звена.

Устройство содержит основание 1, выходное звено 2, кинематические цепи, имеющие по две кинематические пары 3 и 4, св занные, соответственно, с основанием и выходным звеном, два промежуточных звена 5 и 6, привод 7, вращательную пару 8 и рычаг 9, установленный на звене 6. Приводы и кинематические цепи размещены герметично в стакане 10, между которым и выходным звеном установлены сильфоны 11.

Пара 8 выполнена в виде упругого элемента пр моугольного поперечного сечени  и Х-образного продольного сечени . Неприводные пары 3 и 4, сопр женные с основанием и выходным звеном, могут быть выполнены в виде упругих изгибных круглых элементов, а пару, сопр женную с основанием , можно дополнить упругим изгибным элементом пр моугольного сечени  (фиг.З).

Такими же парами, выполненными в виде упругих изгибных элементов круглого сечени , можно соединить привод 7 с рычагом 9 и звеном 5. Пары 8,3 и 4 имеют Х-образное продольное сечение.

Привод 7 установлен между рычагом 9 и звеном 5 с нат гом, т.е. в паре 8 осуществлен предварительный изгиб, а оси звеньев 5 и 6 установлены под углом. При этом малое приращение ДI рассто ни  I между точками О и А определ етс  исход  из анализа

бесконечно малых.

Вводим обозначени : АВ а, 0В Ь,

СВ d, BD CZABO а Д:ВО jS , ОА I,

CD r,

тогда I Va2 + b2 -2 a b cos a ;

r Vcz + d -2cdcosyS ; a b sinada

dl

dr

V a2 + b2 - 2 a b cos a.

cdsinffd/3 V c2 4- d2 - 2 .c d cos fj

Учитыва , что d a -d /, и переход  к конечным приращени м, запишем:

AI a b sin ct V cz + dz - 2 с d cos / . V a2 + b2 - 2 a b cos a c d sin,/f

Таким образом, существует передаточное отношение между перемещением в приводе А г и изменением рассто ни  Al. Это

передаточное отношение, мен   аи/3, можно измен ть в широких пределах, однако дл  обеспечени  точности это отношение должно быть по абсолютной величине меньше единицы.

Задава  а 180°, уЗ «90° (т.е. а несколько меньше 180°), получают передаточное отношение, обеспечивающее при грубой дискретности перемещение привода , в качестве которого может быть использован , в частности, набор пьезоэлементов или шаговый двигатель, незначительное изменение Al, что обеспечивает требуемую повышенную точность. Механизм работает следующим образом .

Каждый привод 7, воздейству  на рычаг 9, измен ет угол между звень ми 5 и 6, при этом происходит перемещение в парах 3, 4 и 8, и выходное звено 2 перемещаетс  по

одной независимой координате относительно основани  1.

Задаваемое программное перемещение достигаетс  совместным действием всех приводов.

Claims (3)

1.Пространственный механизм, содержащий основание и выходное звено, св занные между собой кинематическими цеп ми, включающими две кинематические

пары, св занные с основанием и выходным звеном, два промежуточных звена и расположенный между ними привод поступательного перемещени  выходного звена, отличающийс  тем, что, с целью повышени 

точности позиционировани , он снабжен вращательными кинематическими парами и рычагами, установленными по одному в каждой кинематической цепи, при этом рычаг жестко св зан с одним из промежуточных звеньев, вращательна  пара установлена между концами промежуточных звеньев, а привод установлен между рычагом и вторым промежуточным звеном.

2.Механизм по п,1,отличающийс  тем, что вращательна  пара выполнена в

виде упругого элемента пр моугольного поперечного сечени  и Х-образного продольного сечени , а привод установлен с нат гом.

3. Механизм по пп. 1 и 2, о т л и чающийс  тем, что, с целью повышени  надежности за счет герметизации кинематических цепей, он снабжен стаканами и сильфонами, при этом

каждый стакан жестко св зан своим дном с основанием и через сильфон своими стен- 1 ками - с выходным звеном, а кинематиче- --,: ские цепи расположены в стаканах.