SU1763172A1

SU1763172A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU1763172A1
Application number: SU904846066A
Authority: SU
Inventors: Арташес Ваграмович Кочикян; Андраник Левонович Акопян
Original assignee: Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1992-09-23

Description

1one

(21)4846066/08(21) 4846066/08

(22) 02.07.90(22) 07.07.90

(46) 23.09.92. Бюл. № 35(46) 09/23/92. Bul No. 35

(71)Ереванский политехнический институт им. К.Маркса(71) Yerevan Polytechnic Institute. K.Marx

(72)А.В.Кочик н и А.Л.Акоп н(72) A.V. Kochik and A.L. Akop

(56)Авторское свидетельство СССР № 781049, кл. В 25 J3/00, 1979. (54) МАНИПУЛЯТОР(56) USSR Author's Certificate No. 781049, cl. B 25 J3 / 00, 1979. (54) MANIPULATOR

(57)Использование: при автоматизации контрольно-измерительных и технологических процессов в системах точного позиционировани . Сущность: манипул тор получает от дополнительного привода 5 дополнительную степень подвижности исполнительного органа 1, что позвол ет ему перемещатьс в трех взаимно-перпендикул рных плоскост х и тем самым расширить кинематические возможности. Дополнительный привод 5 исполнительного органа расположен на сновании перпендикул рно двум основным приводам. (57) Usage: in the automation of instrumentation and technological processes in precision positioning systems. Essence: the manipulator receives from the supplementary drive 5 an additional degree of mobility of the actuator 1, which allows it to move in three mutually perpendicular planes and thereby expand the kinematic possibilities. Additional actuator drive 5 of the executive body is located perpendicular to the two main drives.

Изобретение относитс к машиностроению , а именно, к системам точного позиционировани , и может быть использовано при автоматизации контрольно-измерительных и технологических процессов.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to precise positioning systems, and can be used in the automation of instrumentation and technological processes.

Известны манипул торы, содержащие основание, исполнительный орган, перпендикул рные друг относительно друга два привода и две каретки, кинематически св занные между собой и с соответствующими приводами. Один из приводов установлен на основании, а дугой - на одной из кареток.Known manipulators include a base, an actuator, two drives perpendicular to each other, and two carriages, kinematically connected with each other and with the respective drives. One of the drives is installed on the base, and the arc is mounted on one of the carriages.

Недостаток этих манипул торов заключаетс в том, что они имеют низкие динамические характеристики, обусловленные тем, что привод по одной из координат установлен на одной из кареток, что приводит к увеличению масс подвижных частей. Кроме этого деформации коммуникации при подвижном приводе снижают надежность работы манипул торов.The disadvantage of these manipulators is that they have low dynamic characteristics, due to the fact that the drive is mounted on one of the carriages, which leads to an increase in the mass of moving parts. In addition, deformations of communication with a movable drive reduce the reliability of the manipulators.

Наиболее близким потехнической сущности вл етс манипул тор, содержащий основание с расположенными на нем двум перпендикул рными друг относительноThe closest technical entity is a manipulator containing a base with two perpendicular ones located on it.

друга приводами, две перпендикул рные друг относительно друга каретки, кинематически св занные между собой и с соответствующими приводами, а также платформу с исполнительным органом.other drives, two carriages perpendicular to each other, kinematically connected with each other and with corresponding drives, as well as a platform with an actuator.

Манипул тор отличаетс высокими динамическими характеристиками и надежностью , однако имеет ограниченную зону обслуживани из-за наличи только двух степеней подвижности исполнительного органа , что существенно сужает его функциональные возможности.The manipulator is characterized by high dynamic characteristics and reliability, however, it has a limited service area due to the presence of only two degrees of mobility of the executive body, which significantly reduces its functionality.

Целью изобретени вл етс расширение зоны обслуживани при одновременном сохранении его надежности и высоких динамических характеристик.The aim of the invention is to expand the service area while maintaining its reliability and high dynamic characteristics.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном манипул торе, содержащем основание с расположенными на нем двум основными, перпендикул рными друг относительно друга приводами, две основные, перпендикул рные друг относительно друга каретки, кинематически св занные между собой и соответствующими приводами, а также платформу с исполнительным орга (ЛThe goal is achieved by the fact that in a known manipulator comprising a base with two main drives perpendicular with respect to each other, two main carriages perpendicular with respect to each other, kinematically connected with each other and the corresponding drives, as well as a platform with executive body (L

СWITH

IVIIvi

ОABOUT

СОWITH

V4 ЮV4 yu

ном, согласно изобретению он снабжен установленным также на основании дополнительным приводом, перпендикул рным к двум основным, и дополнительной кареткой , перпендикул рной к двум основным и кинематически св занной с первой основной кареткой и с дополнительным приводом , при этом исполнительный орган расположен на второй основной каретке, а платформа кинематически св зана с последней и с соответствующим ей приводом,According to the invention, it is also equipped with an additional drive installed perpendicular to the two main, and an additional carriage perpendicular to the two main and kinematically associated with the first main carriage and with the additional drive, while the actuator is located on the second main carriage and the platform is kinematically associated with the latter and with the corresponding drive,

На фиг. 1 изображен один из возможных вариантов конструктивного исполнени предлагаемого манипул тора, вид сверху; на фиг. 2 и 3 - то же, разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1 соответственно.FIG. 1 shows one of the possible variants of the design of the proposed manipulator, top view; in fig. 2 and 3 are the same; cuts A-A and B-B in FIG. 1 respectively.

Манипул тор содержит исполнительный орган 1, включающий упоры и упругий прижим, основание 2 с распложенными на нем двум основными, перпендикул рными друг относительно друга приводами 3, 4 и дополнительным приводом 5, перпендикул рным к двум основным приводам 3,4. Манипул тор содержит также две основные, перпендикул рные друг относительно друга каретки 6,7, а также платформу 8. Кроме того манипул тор снабжен дополнительной кареткой 9, перпендикул рной к двум основным кареткам 6,7. Основные каретки 6 и 7 образуют кинематическую пару 10, обеспечивающую перемещение второй основной каретки относительно пер вой основной каретки б по координатной оси У. Перва основна каретка 6 и дополнительна каретка 9 образуют кинематическую пару 11, обеспечивающую перемещение первой основной каретки 6 относительно дополнительной каретки 9 по координатной оси X. Дополнительна каретка 9 и основание 2 образуют кинематическую пару 12, обеспечивающую перемещение дополнительной каретки 9 относительно основани 2 по координатной оси Z. Втора основна каретка 7 и платформа 8 образуют кинематическую пару 13 обеспечивающую перемещение второй основной каретки 7 относительно платформы 8 по координатной оси X. Перва основна каретка 6 и основной привод 3, платформа 8 и основной привод 4 образуют соответственно кинематические пары 14 и 15, обеспечивающие перемещени основных кареток 6,7 и платформы 8 относительно основных приводов 3,4 по координатной оси Z. На первой основной каретке 6 посредством кинематической пары 10 установлена втора основна каретка 7, котора св зана с основным приводом 4 через платформу 8 и две кинематические пары 13,15. На дополнительной каретке 9 посредством кинематической пары 11 установлена перва основна каретка 6, котора св зана через кинематическую пару 14 с основным приводом 3. На основании 2 посредством кинематической пары 12The manipulator contains an actuator 1, which includes stops and an elastic clamp, a base 2 with two main, perpendicular to each other drives 3, 4 and an additional drive 5, perpendicular to two main drives 3.4. The manipulator also contains two main, perpendicular to each other carriage 6,7, as well as platform 8. In addition, the manipulator is equipped with an additional carriage 9, perpendicular to the two main carriages 6,7. The main carriages 6 and 7 form a kinematic pair 10 that provides the movement of the second main carriage relative to the first main carriage b along the coordinate axis U. The first main carriage 6 and the additional carriage 9 form a kinematic pair 11 that provides the movement of the first main carriage 6 relative to the additional carriage 9 along the X axis. The additional carriage 9 and the base 2 form a kinematic pair 12, allowing the additional carriage 9 to move relative to the base 2 along the Z axis. W The main carriage 7 and platform 8 form a kinematic pair 13 providing movement of the second main carriage 7 relative to platform 8 along the coordinate axis X. The first main carriage 6 and main drive 3, platform 8 and main drive 4 form respectively kinematic pairs 14 and 15, providing movement main carriages 6, 7 and platform 8 relative to the main drives 3, 4 along the coordinate axis Z. On the first main carriage 6, by means of a kinematic pair 10, a second main carriage 7 is installed, which is connected to the main carriage Drive 4 through platform 8 and two kinematic pairs 13,15. On the additional carriage 9, by means of the kinematic pair 11, the first main carriage 6 is installed, which is connected through the kinematic pair 14 with the main drive 3. On the base 2, by the kinematic pair 12

установлена дополнительна каретка 9, ко-. тора св зана непосредственное дополнительным приводом 5. На второй основной каретке 7 закреплен исполнительный орган 1.an additional carriage 9 is installed, The torus is directly connected by an additional drive 5. An executive body 1 is fixed to the second main carriage 7.

Манипул тор работает следующим образом .The manipulator works as follows.

При работе основного привода 3 развиваемое им усилие через кинематическую пару 14 сообщает движение первой основнойDuring the operation of the main drive 3, the force developed by it through the kinematic pair 14 communicates the movement of the first main

каретке 6. При этом перва основна каретка 6 и вместе с ней втора основна каретка 7 с исполнительным органом 1 совершает поступательное движение вдоль координатной оси X.the carriage 6. In this case, the first main carriage 6 and together with it the second main carriage 7 with the executive body 1 makes a translational motion along the coordinate axis X.

При работе основного привода 4 развиваемое им усилие через платформу 8 и кинематические пары 13,15 сообщает движение второй основной каретке 7, При этом втора основна каретка 7 с исполнительным органом 1 совершает поступательное движение вдоль координатной оси У.During the operation of the main drive 4, the force developed by it through the platform 8 and the kinematic pairs 13, 15 communicates the movement of the second main carriage 7, and the second main carriage 7 with the executive body 1 performs translational motion along the coordinate axis U.

При работе дополнительного привода 5 развиваемое им усилие сообщает движение непосредственно дополнительной кареткеWhen an additional drive 5 is in operation, the force developed by it communicates the movement directly to the additional carriage

9. При этом дополнительна каретка 9 и вместе с ней перва основна каретка 6, платформа 8 и втора основна каретка 7 с исполнительным органом 1 совершает поступательное движение вдоль оси Z9. At the same time, an additional carriage 9 and with it the first main carriage 6, platform 8 and the second main carriage 7 with the executive body 1 perform translational motion along the Z axis

При совместной работе приводов 3,4,5When working together drives 3,4,5

исполнительный орган 1 совершает поступательное движение по заданной пространственной траектории.Executive body 1 performs translational motion along a given spatial trajectory.

Дополнительна степень подвижностиAdditional degree of mobility

исполнительного органа 1 позвол ет расширить зону обслуживани манипул тора, так как обеспечивает координатные перемещени исполнительного органа в трех взаимно перпендикул рных плоскост х. Кроме того,Executive unit 1 allows the manipulator to extend the service area, since it provides the coordinate movement of the executive body in three mutually perpendicular planes. Besides,

предложенна структурна схема конструкции манипул тора позвол ет установить дополнительный привод также на основании, что обеспечивает сохранить высокие динамические характеристики и надежность манипул тора .The proposed structural arrangement of the manipulator allows the installation of an additional drive also on the base, which ensures the high dynamic characteristics and reliability of the manipulator.

Claims

Claims of the invention A manipulator containing a base with two main perpendicular to each other relative to

other drives, two main carriages perpendicular to each other, kinematically connected with each other and with the corresponding drives, as well as a platform with an executive body, due to the fact that, in order to expand the service area while maintaining reliability and high optimal dynamic characteristics, it is equipped with an additional drive installed perpendicular to the two main, and an additional carriage perpendicular to the two main and kineG

SG5

mathematically associated with the first main carriage and with an additional drive, with the actuator located on the second main carriage, and the platform is kinematically connected with the last and with its corresponding drive.

TH23

Bb

Fig.Z