SU547337A1 - Задающий механизм манипул тора - Google Patents

Description

(54) ЗАДАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ МАНИПУЛЯТОРА

1

Изобретение относитс  к машиностроению, в частности к задающим механизмам манипул торов , примен емых дл  монтажно-сборочных , подъемно-транспортных и других работ.

Известны задающие механизмы манипул - 5 торов, состо щие из руко тки управлени , кинематически св занной с системой управлени  посредством последовательно соединенных карданных подвесок.

При использовании известного задающего ю механизма манипул тора сложно управл ть перемещением элементов исполнительного механизма манипул тора по необходимой сложной траектории; не обеспечиваетс  подача необходимых команд дл  управлени  исполни-g тельным механизмом манипул тора, элементы которого сочленены универсальными шарнирами и дл  их управлени  требуетс  перемещение элементов задающего механизма в разных плоскост х; отсутствует простота и удоб-о ство подачи команд, потому что рука оператора все врем  находитс  в напр женном состо нии и необходим посто нный контроль положени  всех элементов задающего механизма; кроме того этот механизм имеет слож- 25

ную конструкцию. Известные задающие механизмы нельз  примен ть в манипул торах, исполнительный механизм которого состоит из элементов (звеньев), сочлененных универсальными шарнирами.

Предлагаемый механизм отличаетс  от известного тем, что с целью облегчени  прцесса управлени  и упрощени  конструкции система управлени  выполнена из трех идентичных переключателей, каждый из которых жестко установлен на наружном звене соответствующей карданной подвески, а его рабочее звено жестко соединено с внутренним звеном этой же подвески, причем руко тка размещена на стержне, соедин ющем рабоче звено задающего устройства и внутреннее звено первой карданной подвески, на наружном звене которой размещено дополнительное задающее устройство, например, в виде подпружиненного кулачка и микропереключателей , внутреннее звено второй карданной подвески выполнено в виде ложемента дл  размещени  предплечь  оператора.

На фиг. 1 дана схема задающего механизма; на фиг. 2 - схема переключател ; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1;нафиг. 4разрез Б-Б на фиг. 1. Задающий механизм манипул тора состоит из руко тки 1 управлени , трех последовательно соединенных карданных подвесок и системы, например, астатического управлени , выполненной из трех идентичных переключателей 2, 3, 4. Руко тка 1 размещена на стержне 5, соедин ющем внутреннее звено 6 первой карданной подвески с рабочим звеном 7 задающего устройства. Рассто ние от руко тки 1 до плоскости пересечени  осей 8 и 9 первой карданной подвески выбираетс  таким образом, что бы щарнир зап стного сустава оператора при захвате руко тки 1 лежал на пересечении осей 8 и 9. Перва  карданна  подвеска своим средним звеном 10, выполненным, как и внутреннее звено 6 .открытой формы в виде скобы, установлена на наружном звене 11 (корпусе) с возможностью поворота относительно оси 12 Внутреннее звено 13 второй карданной под-, вески выполнено в виде ложемента 14 дл  размещени  локт  оператора на пересечении осей 15 и 16, которые в нейтральном положении соответственно параллельны ос м 8 и 9 первой карданной подвески. Среднее звено 17 выполнено также открытым в виде скобы и шарнирно установлено на наружном звене 18, которое одновременно  вл етс  внутренним звеном третьей карданной подвески и соединено со средним звеном 19. Переключатели 2, 3 и 4, предназначенные дл  управлени  элементами исполнительного механизма манипул тора, например механической руки, жестко установлены на наружных звень х 11, 18 и 20, соответствующих карданных подвесок. Переключатель 2 передает команды элементам кисти манипул тора, переключатель 3- элементам предплечь , переключатель 4- элементам плеча. Рабочее звено 7 каждого переключател  жестко соединено с внутренним звеном соответствующей подвески и взаимодействует с толкател ми 21, подпружиненными замкнутой пружиной 22, которые в свою очередь взаимодействуют с микропереключател ми 23, посылающими команду исполнительному механизму манипул тора. Команда дл  захватного органа манипул  тора (поворот захвата) передаетс  за сче поворота кисти оператора дополнительным задающим устройством, установленным на наружном звене 11 первой карданной подвес ки и выполненным в виде кулачка 24, подпружиненного роликом 25 и взаимодействую щего с микропереключател ми 26, размещен ыми на звене 13. Команды на зажим и разим захвата подаютс  от двух толчковых нопок 27 и 28, размещенных в верхней часи руко тки 1 (под больщим пальцем операора ) . Дл  повышени  надежности работы манипул тора , а также дл  переключени  ско ости перемещени  элементов манипул тоа и величины усили  схвата на руко тке 1 управлени  предусмотрены кнопки 29блЬкировки системы управлени . Несимметрична  относительно оси 15 масса уравновещена пружиной 30, а несимметрична  относительно оси 31 масса уравновещиваетс  пружиной 32. Конструкци  задающего механизма допускает возможность применени  позиционного управлени  манипул тором, дл  этого вместо переключателей 2,3,4 устанавливают датчики соответствующих ел ед щих устройств, В исходном положении каждое рабочее звено 7 переключателей 2, 3 и 4 под действием замкнутой пружины 22 находитс  в нейтральном - нулевом положении, управл ющие цепи разомкнуты. Под действием подпружиненного ролика 25 кулачок 24 находитс  в среднем (исходном) положении и микропереключатели 26 разомкнуты. Дл  работы задающего механизма оператор должен разместить локоть в ложементе 14 и захватить руко тку 1 кистью руки. При этом щарнир зап стного сустава оператора размещаетс  на пересечении осей 8 и 9, и плечо занимает положение, близкое к вертикальному. Большой палец руки оператора лежит на кнопках 27 и 28, а остальные - на кнопках 29. Дл  включени  задающего механизма оператор нажимает одну из кнопок 29 и тем самым подает напр жение на микропереключатели , В зависимости от заданных манипул ций элементов исполнительного механизма манипул тора оператор подает определенные команды. При отклонении, например, руко ткой 1 рабочего звена 7 вверх вдоль оси 33 переключател  2 два смежных толкател  21 повернутс  и замкнут два микропереключател  23. Будет передана команда поворот вверх элементам кисти исполнительного механизма. Соответствующие команды: Вверх, Направо, Налево оператор подает при отклонении звена 7 вдоль оси 33 и 34. При перемещении звена 7 под углом 45 к ос м 33 и 34 можно получить еще четьфе команды. Величина перемещени  элементов исполнительного механизма манипул тора будет

зависеть от скорости их перемещени  и от продолжительности включени  микропереключателей задающего механизма. Естественно, что дл  такого управлени  необходимо размещение оператора в зоне видимости исполнительного механизма манипул тора.

Прекращение команды производитс  сн тием мьщ1ечного усили  с рабочего звена 7, которое под действием пружины 22 автоматически возвращаетс  в нулевое положение , микропереключатели отключаютс , а управл емый элемент исполнительного механизма манипул тора остаетс  (зависает ) в заданном положении. При необходимости изменени  направлени  перемещени  элемента исполнительного механизма манипул тора рабочее звено 7 одного из переключателей необ зательно возвращать в исходное положение, достаточно повернуть звено 7 по радиусной кривой и замкнуть толкателем 21 необходимый микропереключатель 23. При этом или снимаетс  одна команда, или добавл етс  следующа , а элемент исполнительного механизма манипул тора получает возможность плавно изменить направление перемещени . При необходимости резко изменить направление движени  исполнительного элемента механизма манипул тора на противоположное достаточно ;1ерекинуть рабочее звено 7 в противоположное положение. Если требуетс  зафиксировать положение отдельных элементов исполнительного механизма и продолжать рабо-

тать другими, то вводитс  в действие соответствующа  блокировка кнопками 29.

Конструкци  задающего механизма обеспечивает простое, удобное и надежное управление всеми элементами исполнительного механизма манипул тора в любых направлени х , необходимых дл  осуществлени  операций и задавать тридцать две команды.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Задающий механизм манипул тора, управл емый от руко тки, кинематически св занной с системой, например, астатического управлени  посредством последовательно соединенных карданных подвесок, отличающийс  тем, что, с целью облегчени  процесса упраштени  исполнительным механизмом и упрощени  конструкции, система управлени  выполнена из трех идентичных переключателей, каждый из которых жестко установлен на наружном звене соответствующей карданной подвески и его рабочее звено жестко соединено с внутренним звеном этой же подвески, причем руко тка размещена на стержне, соедин ющем рабочее звено переключател  и внутреннее звено первой карданной подвески, а на наружном звене первой карданной подвески размещено дополнительное задающее устройство, наприме в виде подпружиненного кулачка и микропереключателей , а внутреннее звено второй карданной подвески выполнено в виде ложемента дл  размещени  предплечь  оператора.

   Фиг. 2