SU1757865A1 - Привод поворота кинематических звеньев - Google Patents

Abstract

Использование: машиностроение, в устройствах промышленных роботов дл  поворота их кинематических звеньев. Сущность изобретени : устройство содержит модули 1 и 2. Модули выполнены в виде эластичной оболочки, внутри которой установлены электромагниты и посто нные магниты , причем электромагниты и посто нные магниты расположены в чередующейс  последовательности . Модули 1 и 2 последовательно соединены друге другом и с помощью шарнира 3 с кинематическим звеном. При этом шарнир 3 расположен между модул ми. Поворот кинематического звена 4 осуществл етс  модул ми 1 и 2 за счет сжати  одного из них и раст жени  другого. Сжатие и раст жение модулей происходит при подключении электромагнитов соответствующим образом к источнику питани . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к устройствам промышленных роботов и манипул торов, и может быть использовано дл  привода их кинематических звеньев.

Известна мышца робрта (А.С.СССР .№ 1397277), состо ща  из модулей и  вл юща с  приводом кинематических звеньев промышленных роботов и манипул торов,

Модуль состоит из оболочки, внутри которой расположено  дро из микропористого адсорбента, анод и катод, разделенные эластичной мембраной, л электролит.

Модуль и образованна  модул ми мышца работают следующим образом. При подаче напр жени  на анод и катод происход т электрохимические процессы. Выдел ющиес  газы измен ют форму оболочки, застаа- л   сближатьс  соседние модули образующие мышцу. При подключении вместо напр жени  активной нагрузки происходит обратный процесс, Дл  привода кинематического звена в этом случае используютс  две мышцы, причём активной  вл етс  мышца, работающа  на сжатие.

Недостатками известной мышцы робота  ел ютс  невысокое быстродействие, поскольку в основе ее работы положены электрохимические процессы и сложность конструкции и следовательно изготовлени .

Наиболее близким решением из известных к предлагаемому  вл етс  манипул тор (А.С.СССР № 558788), содержащий коргь.:, механическую руку и привод, например в виде силовых цилиндров линейного перемещени , штоки которых соединены шарнир- но с механической рукой, а корпуса цилиндров шарнирно установлены в корпусе манипул тора.

О

При подаче рабочей среды в полости силовых цилиндров происходит перемещение механической руки.

Недостатками данного манипул тора  вл ютс  низка  надежность из-за наличи  в силовых цилиндрах подвижных уплотнений , и невысокое быстродействие.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение надежности и быстродействи 

Указанна  цель достигаетс  тем, что в приводе поворота кинематических звеньев, содержащем модули последовательно соединение друг с другом и с помощью шарнира - с кинематическим звеном, при этом шарнир расположен между ними, каждый модуль содержит эластичную оболочку, внутри которой установлены электромагниты и посто нные магниты в чередующейс  последовательности,

На фиг.1 представлено кинематическое звено с приводом, на фиг 2 разрез по А - А на фиг.1.

Привод поворота кинематических звеньев содержит два однотипных модул  1 и 2. Посредством шарниров 3 модули последовательно соединены между собой, с кинематическим звеном 4 и неподвижным основанием 5. Каждый модуль состоит из эластичной оболочки 6, внутри которой установлены в чередующейс  последовательности электромагниты, образованные сердечниками 7 и электрическими обмотками 8, и посто нные магниты 9,

Привод работает следующим образом. Поворот кинематического звена 4 (фиг.1) осуществл етс  двум  модул ми 1 и 2 за счет силового сокращени  одного из них и свободного раст жени  другого. В исходном положении (фиг.2) напр жение от обмоток 8 электромагнитов отключено, Модуль 2 находитс  в раст нутом состо нии и обладает некоторым запасом потенциальной энергии. Модуль 1 находитс  в сжатом состо нии за счет прит жени  посто нных магнитов 9 к сердечникам 7 электромагнитов . На электрические обмотки 8 электромагнитов одновременно подаетс  напр жение таким образом, что посто нные магниты 9 и сердечники 7 электромагнитов модул  1 обращены друг к другу одноименными магнитными полюсами, в результате чего происходит их отталкивание , а посто нные магниты 9 и сердечники 7 электромагнитов модул  2 обращены друг

к другу разноименными магнитными полюсами в результате чего происходит их прит гивание , т.е. происходит процесс силового сокращени  модул  2 и раст жени  модул  1. В начальный отрезок времени магнитна  сила прит жени  сердечников 7 электромагнитов и посто нных магнитов 9 модул  2 невелика из-за зазора между ними и сокращению модул  2 в этот момент способствует освобождение потенциальной энергии раст нутой эластичной оболочки б этого модул . В конечный отрезок времени, когда сила магнитного прит жени  велика, происходит раст жение эластичной оболочки 6 модул  1, запасенна  потенциальна  энерги  которой будет использована при сжатии этого модул . Это также способствует более плавному движению кинематического звена 4 в конце его хода. После

соприкосновени  посто нных магнитов и электромагнитов напр жение отключаетс  и модуль 2 находитс  в сжатом состо нии за счет прит жени  посто нных магнитов 9 и сердечников 7 электромагнитов. Дл  поворота кинематического звена 4 в противоположном направлении на обмотки электромагнитов подаетс  обратное напр жение .

Отсутствие подвижных уплотнений в

предлагаемом приводе поворота кинематических звеньев повышает его надежность, а использование сил магнитного и электромагнитного прит жени  и отталкивани , создаваемых посто нными магнитами и

электромагнитами повышает быстродействие работы.

Испытани  показали, что по сравнению с аналогичными устройствами врем  срабатывани  предлагаемого привода поворота

кинематических звеньев приблизительно в п ть раз меньше при одинаковой длине перемещени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Привод поворота кинематических

   звеньев, содержащий модули, последовательно соединенные друг с другом и с помощью шарнира - с кинематическим звеном, при этом шарнир расположен меж- ду ними, отличающийс  тем. что, с целью повышени  надежности и быстродействи , каждый модуль содержит эластичную оболочку, внутри которой установлены электромагниты и посто нные магниты в че- редующейс  последовательности.

   ,L

   # &

   Фиг Z

   & &