SU503710A1 - Манипул тор - Google Patents

Description

(54) МАНИПУЛЯТОР

I

Изобретение относитс  к облаоги машино- сгроени , в частности к манипул торам,

Известен манипул тор, состо щий из задающего и исполнительного органов с приводами их звеньев гибкими т говыми элементами . .

Недостатком известного манипул тора  вл етс  снижение, жесткости вследствие имеющего место посто нного ослаблени  тросовой передачи, что ведет к частой подналадке;сисгемы приводов в манипул торе, а необходимое нат жение тросов на роликах йриБОДит к излишним энергетическим потер м , что снижает к.п.д. и ухудшает чувствительность манипул тора.

Предлагаемый манипул тор отличаетс  of известных тем, что каждый гибкий т говый элемент выполнен в виде пластинчатой цепи одностороннего изгиба, кинематически св занной с элементами привода и установленной в направл ющих, расположенных на ее пр молинейных участках со CTOpoHia, обра-т- ной , дл  двусторонней передачи т гового уси;ш .

1 На чертеже показана кинематическа  схема исполнительного органа предлагаемого манипул тора.

Манипул тор состоит из задающего (на чертеже не показан) и исполнительного органа на семь движений с приводом их зве;ньев гибкими т говыми элементами 1 (дл  |упрющени  показаны приводы только дл  1го , 2-го и 7-го движений).

Исполнительный орган манипул тора соi держит поворотный корпус 2, телескопичеоки раздвижное звено, состо щее из основной трубы 3 и выдвижной трубы. 4, и кистевое звено 5.

На поворотном стакане 6 кистевого звена смонтированы захватные рычаги 7 и закреплена гайка 8, взаимодействующа  без самоторможени  с винтом 9, имеющим возможность перемещени  вдоль оси кистевого звена. Качание захватных рычагов «существ/шетс  копиром 10, переметаемым вдоль своей оси т гой 11.

Внутри выдвижной трубы 4 смонтирована поворотна  вилка 12, служаща  опорой . .дл  кистевого звена 5. Поворотный корпус |2°шарш1рно соединен с основной трубой 3 с помощью оси 13, а поворотна  вилка 12 с кисгевым эвеном 5 - осью 14. На ос х 13 1 14 установлены звездочки, несущие цепи. Привод l-ro движени  (управлени  зах-« ваггными рычагами 7) содержит двигатель с редуктором- 1,г р емный барабан 16, свободно усгановленный на оси, цепи однот стороннего изгиба 17 и 18, стержень 19 :и стержень 20. Стержни 19 и 20 соедине :ны вращающейс  опорой 21, допускающей шс относительное вращение и обеспечивающей их беззазорное соединение в осевом направ лении. Цепь одностороннего изгиба 18 соединена с т гой 11 копира 1О такой же вращающейс  опорой 22. Привод 2-го движени  (вращение кистеБого звена 5) содер йгт двигатель с ре гктором 23, приемный 24, цепи одностороннего изгиба 25 и 26, трубы 27 и 28, соединенные вращающейс  опорой 29, удер шваемый. от вращени  относительно корпуса кистевого звена 5 винт 9, взаимодействующий с гайкой 8, жестко скрепленной с поворотным стаканом 6. Привод 3-го движени  (изгиб кисти 5) содержит двигатель с редуктором и приемный барабан (на чертеже не показаны), цепи одностороннего изгиба 30 и 31, трубы 32 и 33, соединенные вращающейс  опорой 34 Цепь одностороннего изгиба 31 своим нижним концом жестко скреплена со звездочкой , в свою очередь жестко скрепленной с корпусом кистевого звена 5. Привод 4-го движени  (вращение вилки 12 относгтельно продольной оси) содержит двигатель с редуктором и приемный барабан ( на чертеже не показаны), цепь одностороннего изгиба 35, жестко скрепленную с трубой , имеющей гайку 36 на конце. Гайка 36 удерживаетс  от вращени  относительно корпуса выдвижной трубы 4 и взаимодействует без самоторможени  с винтом 37, жестко скрепленным с корпусом вилки 12. Привод 5-го движени  (продольное перемещение трубы 4 относительно трубы 3) содержит двигатель с редуктором, прием- ный барабан ( на чертеже не показаны ) и цепь 38 односторондег-о изгиба, жестко соединенную с трубой 4. Привод 6-го движени  (изгиб телескопического звена) содержит двигатель с редуктором и приемный барабан (на чертеже не показаны) и цепь 39 одностороннего изгиба своим нижним концом .есгко скрепленную со звездочкой, в ч)чо;редь жестко скрепленной с трубой 3, Привод 7-го движени  (в{эащение манипул тора ) содержит двигатель с редуктором 40 и зубчатые колеса 41 и 42, Изгиб кистевого звена 5 ограничиваетс  упором 43, а изгиб телескопического эвенаупором 44. Благодар  тому, что цепи могут иэги батьс  только в одну сторону, а их конечные звень  прикреплены к стержн м и трубам жестко, без возможности щарнирного изгиба, дополнительные меры по предотвращению изгиба цепей в нежелаемом направлении необходимы только на участках между приемными барабанами и звездочками выходных валов приводных редукторов, где с этой целью установлены пр молинейные направл ющие 45, и на участках между звездочками выходных валов приводных редукто ° « звездочками, сид щими на оси 13, где установлены направл ющие 46. Манипул тор работает следующим обра .эом. При включении двигател  с редуктором 15 перемещаютс  цепь 17, жестко скрепленный с ее нижним звеном стержень 19, стержень 2О, соединенный со стержнем 19 вращающейс  опорой 21, цепь 18, жестко соединенна  своими крайними звень ми со стержнем 20 и вращающейс  опорой 22, и, наконец, копир 10 с т гой 11. При перемещении копира 10 происходит сведение или разведение захватных рычагов 7. При изгибе манипул тора в кистевом или плечЪвомсуставе цепи 17 и 18 изгибаютс  только в местах огибани  соответствующих звездочек, остава сь пр молинейными на свободных участках благодар  тому, что их конечные звень  жестко скреплены со стержними и предусмотрена пр молинейна  направл юща  46 (на схеме направл юща  46,показана только дл  цепи 39). При включении двигател  с редуктором 23 перемещаютс  цепь 25, трубы 27 и 28, соединенные вращающейс  опорой 29, цепь 26 и винт 9. Осевое перемещение винта 9, удер киваемого от вращени  относительно корпуса, вызывает вращение гайки 8 благодар  тому, что винтова  пара выполнена без самоторможени  (с большим углом подъема). Совместно с гайкой 8 начинает врашатьс  стакан G с захватными рглчагами 7 и копиром 10. Перемещением цепи 30, труб 32 и 33 и цепи 31, своим нижним звеном жестко скрепленной со овездочлой изгиба кистевого звена 5, вращают звездочку, чем досгигают изменени  угла изгиба кистевого ЗБв-.

на.

Перемещением цепи 35 и трубы с гайкой 36 вращают винт 37, а вместе с ним и вилку 12 с закрепленным на ней кистевым звеном.

С перемещением цепи 38, своим нижним звеном жестко соединенной непосредственно ;с вьщвижной трубой 4, измен етс  длина телескопически раздвижного звена.

Перемещением цепи 39, своим нижним звеном жестко соединенной со звездочкой изгиба телескопического звена, осуществл ют поворот звездочки вокруг оси 13, чем измен ю т угол изгиба телескопического зве-15 Включа  двигатель с редуктором 4О, закрепленный на неподвижном основании, осуществл ют поворот корпуса 2, а следовательно , и всего манипул тора. Перемещение цепей 17 и 25 может производитьс  независимо от других движений. При перемещении цепи ЗО и изгибе кистевого звена следует дополнительно перемешать цепи 17 и 25 с тем, чтобй компенсиро- вать изменение длин цепей 18 и 26, вызываемое огибанием соответствующих звездочек . Перемещение цепи 35 может производитьс  независимо от других движений. С перемещением цепи 38, дл  компенсации изменени  рассто ни  между ос ми 13 и 14, следует производить дополнительно такие же перемещени  цепей 17, 25, 30 и 35. При перемещении цепи 39 и изгибе телескопически раздвижного звена следует дополнительно перемещать цепи 17, 25, 30, 35 и 38 с тем, чтобы компенсировать

изменение длин этих цепей, вызываемое огибанием ими соответствующих звездочек.

Компенсирующие перемещени  цепей осуществл ютс  автоматически извес -ным

способом с помощью датчиков положени , которые подают сигналы на поворот на необходимый угол соответствующих электродвигателей .

Вращение всего манипул тора может со-

вершатьс  независимо. При этом все осталь ные двигатели с редукторами и приемными ;барабанами вращаютс  вместе с ним.

Claims (1)

1. При работе каждого из двигателей свободный участок цепи наматываетс  или сматываетс  с соответствующего барабана, Благодар  тому, что конечные звень  |Цепей закреплены на барабанах жестко и ;предусмотрены пр молинейные направл ю;щие 45, цепи поворачивают барабаны, одно|временно наматыва сь на них. Задающий орган манипул тора выполнен аналогично. Формула изобретени  Манипул тор, состо щий из задающего и исполнительного органов с приводом их звеньев гибкими т говыми элементами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и надежности, каждый гибкий т говый элемент выполнен в :виде пластинчатой цепи одностороннего изгиба , кинематически св занной с элементами привода и установленной в направл ющих, расположенных на ее пр молинейных участ ках со стороны, обратной изгибу, дл  дву- торонней передачи т говогчэ усили .