SU423623A1 - Двухпальцевый захват манипулятора - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области захватных устройств дл  манипул торов и может быть использовано дл  оснащени  манипул торов с автоматическим, а также с дистанционным управлением.

Известен двухпальцевый захват манипул тора , оснащенный тактильными датчиками, реагирующими на соприкосновени  с объектами и измер ющими усилие захвата, и датчиками дл  определени  положени  объектов внещней среды.

Предлагаемый манипул тор отличаетс  от известных тем, что каждый палец захвата облицован шарнпрно установленными пластинами , несущими контакты тактильных датчиков, и оснащен системой бесконтактных датчиков, например локационных, фотометрического типа , у которых каждому фотодиоду соответствует собственный источник света, расположенный соответственно напротив фотодиода на противоположном пальце или р дом с фотодиодом и излучающий направленный световой поток, а весь захват выполпен съемным, при этом стыковочный узел выполнен в виде конического соединени  с байонетным замком, электроразъемом и электроконтактным датчиком стыковки.

Па фиг. 1 схематично изображен предлагаемый захват в пристыковапном положении, общий вид; на фиг. 2 - расположение зон чувствительности фотометрических датчиков и положение захвата в держателе, общий вид; на фиг. 3 - расположение зон чувствительности фотометрических датчиков, вид снизу; на

фиг. 4 - блок-схема фотометрического датчика .

Предлагаемый захват имеет корпус 1 и два пальца 2 п 3, стыковочное гнездо 4 с фасонными прорез ми 5 байонетного соединени  п

отверсти ми, в которых расположены подпружиненные контакты 6 электроразъема. Коническа  шестерн  7 п зубчатые секторы 8 вместе с рычагами 9 н т гами 10 образуют кинематическую цепь привода пальцев. На наружную поверхность стыковочного гнезда 4 надета подвпжна  насадка 11, котора  имеет стопорные зубь  12 и удерживаетс  в исходном положении пружинами 13. Кожух 14 корпуса 1  вл етс  общпм восприпимающим элементом группы тактильных датчиков и удерлчнваетс  щтифтами 15 и пружипами 16 соосно с насадкой И, относительно которой может поворачиватьс , замыка  электрические контакты, смонтированные по

окружности в нижней части насадки 11. Каждый из пальцев содержит основание 17, на котором с помощью осей 18 подвещены пластины 19-22, замыкающпе при повороте электрпческие контакты 23. Пластины удерживаютс  в исходном положении пружинами 24. На основании 17 смо1;т;1ро заны также элементы фото: 1етрических датчнков: 11сточники 25 света, в качестве которых используютс  миниатюрные лампочки или сзстоные диоды фотодиоды 26 и плата предварительных усилителе 27. Блок-схема фотометрическо.го датчика , кроме указанных элементов, включает генератор 28 дл  нитаин  псточпиков света, избирательнвтй усилитель 29 н исполнительную схему 30, содержащую одии или два но-ротовых элемента. Элементы 28, 29 и 30 вынесены в специальный блок преобразовани  сигналов, соединенный с захватг1ы:л ycTpoiicTвом многонроводиым кабеле, св зи. Предварительные усилители 27 размещсиы в неиосредствеииой близости от фотодиодов с целью увеличеии  иомехоустойчивости фотометрических датчиков. Захват нристыковываетс  ;с рабочему органу иосредством стыковочной колодки 31, на которой установлены штыри 32 байоиетного сосдииени  и электрокоитал-стный датчик 33 коитрол  стыковки, а также смоитироваиы неподвижные контакты 34 электроразъема . Стыковочна  колодка 31 имеет коиическую боковую поверхиость, выиолн югцую роль направл ющей нри стыковке. Проход ндий 110 оси стыковочной колодки, иро: 1ежуточиый вал 35, иодпружиненный в oceiiOM иаиравлепии , служит дл  передачи враидающего момента нривода нальцев на коническую и 1естерпю 7 через шлицевую :,1уфту 36. Перед CTi,iковкой захват находитс  в сиецнально:,г держателе 37 свободно иодвешеином -га иружииах 38. Стыковка производитс  следуюи им образом . В исходном иоложеини стыковочную колодку 31 раснолагают наиротнв стыковочного гнезда 4. Стыковочна  колодка нерел1сии1етс  в иаиравлении стыковочного гнезда до упора штырей 32 в торец насадки 11 и иеремёп1,ает захват, раст гива  иружииы 38. Далее нронзводитс  иоворот стыковочиой колодки 31 вокруг своей оси на угол, обеспечивающи совмещение штыре; 32 с фасонными прорез ми 5. Благодар  нат жению пружины 38 ири указанном совмещении захват неремен1,аетс  навстречу стыковочной колодке до .иора в ее коннческую поверхность, после чего насадка 11 вместе с кожухом 14 c ieH aетс5: О1иоснтельно стыковочиого гнезда 4, и стопорные зубь  12 освобождают путь штыр м 32 по горизонтальным участкам фасонных 1 рорезей 5. Необходимое смещение насад1;н 1 I контролируетс  33. При да.льие :1пем повороте стыковочиой колодки вал 35, утоплеииый ирн вводе, заходит шлицами в иолу муфту шестернн 7, обесиечива  жесткое сцеилеиис с ней. Стыковочна  колодка новорачиваетс  до совмещени  коитактов 6 и 34 электроразъема, что  вл етс  сигнaлc ) окончани  стыковки. Затем рабочий орган выводит захват из держател  37. При этол; иасадка 1 1 иод действием иружин 13 возврагдаетс  в исходное положение, и стоиориые зубь  12 перекрываю фасонные нрорези .5, иредотвра/ца  самопроизвольную расстыковку . Расстыковка захвата производитс  в обратно ,м нор дке. Захватьпшиие нредметов иальца1мн осунлес1зл етс  иоворотом вала 35, передающего .момент на коническую шестерню 7, котора  через зубчатые секторы 8 поворачивает рычаги У, воздегютвующие па иальцы, С номощью т г 10. образующих в,месте с рычагами 9 механизмы параллелограмма, обеспечиваетс  параллельность движени  пальцев. Фотометрические и тактильные датчики прн работе маиииул тора выиолн ют информационную фуикцп.ю, котора  заключаетс  в нолучеиии ииформацин о ноложении объектов отпосител: но захвата. С номощью тактильных датчиков могут быть измерены также локальные внешние усили , дл  чето в,место электрических контактов 23 устанавливают соответствующие чувствительные элементы, наири ,мер, из ировод щей резины. Фотометрические датчики образуют вблизи захвата (в то,м чнсле между его пальцами) иространетвенные зоны чувствительности, нри нересечении которых объектол датчики выдают двоичные сигналы . Датчики, коитролнрующие иространство между нальцамн, реагируют на затемнение фотодиодов ири иересечсиии объектом световых потоков, освепдающ.нх фотодиоды, а датчики , контролирующие окружаюпдее пространcjBo -- .та отраженные от объекта световые потоки. Каждому фотодиоду 26 соответствует сооственный источник 25 света, расположенный соответственно ианротив фотодиода на нротивоиоложном пальце или р дом с фотодиодом и излучающий иаправленный световой поток. Источники света питаютс  от генератора 28 спиусоидальных колебаний, частота которого отличаетс  от частоты осветительной сети, это иозвол ет е номощью избирательных усилителей 29 отстроитьс  от номех, вызываемых посторонними источниками света, в том числе солнечным освещением, Электрически11 сигнал фотодиода 26, ироиорциональиы: его освещенности, усиливаетс  нредвари:ельпым усилителем 27 и избирательным усилптеле ,м 29 и поступает на вход исиолмительиой схемы 30, иороговые элементы которой переключаютс  нри достижении граничных зпачений освещенности. Дл  датчиков, ис1 олазую цих отражение света, оценка ноложеии  объектов о носительно захвата основапа на направленностп излучаемых и иринилаемых световых потоков и на зависимости освещенности фотодиода от рассто ни  до объекта. При априорио известной или измеренной в ироцессе работы отражающей способности оверхности обьск1а настро11ка порогового лемента ыС юлпиге.льно1 схемы 30 однозначно опреде.1кет rpainniy пространственной зоны чувствнте.;ьностп д;1тч1П(а (на фиг, 2 н 3 граицы зон тувствительпости обозначены штриовыми ини лги). Тактильные датчики реагируют на внешние усили , под воздействием которых пластины 19-22 поворачиваютс  на ос х 18 и задгыкают контакты 23. По прекращении внешних воздействий пластины нружинами 24 возвраш,аютс  в исходное положение.

Предмет изобретени 

1. Двухпальцевый захват манипул тора, оснащенный тактильными датчиками и датчиками дл  определени  положени  объектов внещней среды, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  эффективности манипул тора , каждый палец захвата облицован шарнирно установленными пластинами, несущими

контакты тактильных датчиков, и оснащен системой бесконтактных датчиков, например локационных, фотот-гетрического типа, у которых каждому фотодиоду соответствует собственный источник света, расположенный соответственно напротив фотодиода на противоположном пальце пли р дом с фотодиодом, и излучающий направленный световой поток.

2. Захват манипул тора но п. 1, отличающийс  тем. что он выполнен съемным, нри стыковочный узел выполнен в виде конического соединени  с байонетным замком, электроразъемом и электрокоптактным датчиком стыковки.

.//

:«

т ss{--/fWi I , (||g5; :/ ; x:i -A

Ш /

/ т

7 А V i.

L.

.R--,

-hi,:

53 51

-.J

%

1x1 1-iГ N : € :: .

::.,M. / I

.