SU602366A1

SU602366A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU602366A1
Application number: SU742090173A
Authority: SU
Inventors: Владимир Леонидович Жавнер; Владимир Иванович Соснушкин
Original assignee: Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
Priority date: 1974-12-31
Filing date: 1974-12-31
Publication date: 1978-04-15

Description

(54)(54)

МАНИПУЛЯТОРMANIPULATOR

Изобретение относитс к области машиностроени , в частности к манипул торам, предназначенным дл выполнени монтажных работ , требующих высокой точности управлени . Известны манипул торы, содержащие многозвенные шарнирно сочлененные подобные задающий и исполнительный органы и сервопривод с датчиками. Известные манипул торы не обеспечивают точности позиционировани и надежности работы из-за удаленности оператора от рабочей зоны. С целью повышени точности позиционировани и надежности работы задающий орган манипул тора смонтирован на рычаге, установленном на одном из звеньев исполнительного органа, и кинематически св зан со смежным звеном передаточным механизмом, в шарнирах которого расположены датчики сервопривода , приче.м передаточный механизм выполнен в виде шарнирного параллелограмма, один из шарниров которого совмещен с общим шарниром смежных звеньев, два размещены на этих звень х, а на четвертом смонтирован задающий орган. На фиг. 1 изображена принципиальна схема манипул тора в исходном положении; на фнг. 2 - то же, в рабочем по.-ожении. Манипул тор состоит из рычажного многозвенного шарнирно сочлененного исполнительного органа, содержащего первое звено 1, шарнирно св занное с основанием, и второе звено 2, ишрнирно соединенное с пеовым звеном, задающего органа, геометрически и кинематически подобного исполнительпо.му. состо щего из первого звена 3 и второго звена 4, и сервопривода с датчиками. На звене 2 шарнирно установ.чен рычаг 5, кинематически св занный с первым звеном 1 при помощи звена 6. Шарнирное соединение звена б к звену 1 выполнено таки образом, что звено 1 и рычаг 5 вл ктс прогивоположнь1ми сторонами мехакр.зма параллелограмма, т. е. в .;юбой момент времени рычаг 5 параллелен .вену , а угол между рычагом 5 и звеном 2 ьсегда равен углу между звень ми 1 и 2 исп:)Л11игельного механизма. Таким образом рычаг 5 вместе со звеном 2 образуют аналог исполнительного механизма. На щарнирпом соединении звена 3 и рычага 5 установлен датчик 7 угловых перемещений На 1нарнпре, соедин ющем звено 3 со звеном 4, установлен датчик 8 угловых перемещений.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular, to manipulators designed to perform installation work requiring high control accuracy. Known manipulators containing multi-link articulated like a master and executive bodies and a servo drive with sensors. Known manipulators do not provide positioning accuracy and reliable operation due to the distance of the operator from the working area. In order to improve positioning accuracy and reliability of operation, the master arm of the manipulator is mounted on a lever mounted on one of the links of the executive body and is kinematically connected with an adjacent link by a transmission mechanism, in which the servo actuators are hinged, and the transmission mechanism is designed as a hinge a parallelogram, one of the hinges of which is combined with the common hinge of adjacent links, two are placed on these links, and the fourth body is mounted on the fourth one. FIG. 1 is a schematic diagram of the manipulator in the initial position; on fng. 2 - the same, in the working post. The manipulator consists of a lever multi-link articulated actuator containing the first link 1, which is pivotally connected to the base, and the second link 2, which is connected with the link link, setting the body geometrically and kinematically similar to the actuator. consisting of the first link 3 and the second link 4, and the servo with sensors. The link 5 is pivotally installed lever 5, kinematically connected with the first link 1 by means of link 6. The hinged connection of link b to link 1 is made in the same way that link 1 and lever 5 are progressed at the parallel sides of the mechanism of the parallelogram, m. E. At any time, the lever 5 is parallel to the Vienna, and the angle between the lever 5 and the link 2 is always equal to the angle between the links 1 and 2 is: Thus, the lever 5 together with the link 2 form an analogue of the actuator. On the joint connection of link 3 and lever 5, a sensor of 7 angular displacements is installed. At 1 interface connecting link 3 to link 4, a sensor of 8 angular displacements is installed.

Датчик 9 угловых перемещений установлен на шарнире, соедин ющем звено 1 со звеном 2. Поворот звена 1 осуществл етс гидромотором 10. Поворот звена 2 относительно звена 1 осущества етс гидромотором 11. Датчики 8 и 9 соедин ютс и вместе с сопротивлени ми 12 образуют измерительный мост, сигнал с которого подаетс в усилитель 13. С усилител 13 сигнал поступает на распределительное устройство - золотник 14, соединенный с насосной станцией 15.The angular displacement sensor 9 is mounted on a hinge connecting link 1 with link 2. The link 1 is rotated by the hydraulic motor 10. The link 2 is rotated relative to the link 1 by the hydraulic motor 11. The sensors 8 and 9 are connected and together with the resistances 12 form a measuring bridge The signal from which is supplied to the amplifier 13. From the amplifier 13, the signal is fed to a switchgear, a spool 14 connected to a pump station 15.

Датчик 7 вместе с сопротивлени ми 16 также образует измерительный мост, сигнал с которого через усилитель 17 подаетс на распределительное устройство 18, соединенное с насосной станцией 15.The sensor 7, together with the resistances 16, also forms a measuring bridge, the signal from which through the amplifier 17 is fed to the switchgear 18 connected to the pump station 15.

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

В положении, когда звень 3 и 4 параллельны звень м 1 и 2, манипул тор неподвижен, так как управл ющие сигналы в этом положении управл ющего механизма равны нулю, что достигаетс подбором сопротивлений 12 и 16.In the position when links 3 and 4 are parallel to links m 1 and 2, the manipulator is stationary, since the control signals in this position of the control mechanism are zero, which is achieved by selecting resistances 12 and 16.

Если оператор будет перемещать управл ющий механизм в нужном направлении, то звень 3 и 4 займут новое положение, не параллельное звень м 1 и 2. При этом изменитс сопротивление датчиков 7 и 8 и произойдет разбаланс моста, составленного из датчиков 8 и 9 и сопротивлений 12, а также моста, составленного из датчика 7 и сопротивлений 16. Через усилители 13 и 17 на золотники 14 и 18 поступают управл ющие сигналы. Золотники 14 и 18 соедин ют при этом соответствующие полости гидромоторов 10 и 11 с нагнетательной и сливной лини ми насосной станции 15. Гидромотор 10 поворачивает звено 1 в заданном направлении. Так как рычаг 5 будет перемещатьс вместе со звеном 1 (эти звень If the operator moves the control mechanism in the right direction, links 3 and 4 will occupy a new position, not parallel to links 1 and 2. This will change the resistance of sensors 7 and 8 and unbalance the bridge composed of sensors 8 and 9 and resistances 12 as well as a bridge composed of sensor 7 and resistances 16. Through amplifiers 13 and 17, control valves are fed to spools 14 and 18. The spools 14 and 18 thus connect the corresponding cavities of the hydraulic motors 10 and 11 to the discharge and drain lines of the pumping station 15. The hydraulic motor 10 rotates link 1 in a given direction. Since the lever 5 will move with link 1 (these links

сохран ют параллельное положение как противоположные стороны параллелограмм), то и база отсчета датчика 7, жестко св занна с положением рычага 5, будет также поворачиватьс вместе со звеном 1 относительно звена 3 управл ющего механизма до тех пор, пока сопротивление датчика 7 не будет равно прежнему значению, когда управл ющий сигнал равн етс нулю. Это произойдет тогда, когда звено 3 встает параллельно звену 1.the parallel position is retained as opposite sides of the parallelogram), then the sensor base 7, rigidly connected with the position of the lever 5, will also rotate together with link 1 relative to link 3 of the control mechanism until the resistance of sensor 7 is equal to value when the control signal is zero. This will happen when link 3 rises parallel to link 1.

Гидромотор 11 поворачивает звено 2 также в заданном направлении относительно звена 1 до тех пор, пока сопротивление датчика 9 не изменитс до такой величины, что управл ющий сигнал на золотник 14 станет равным нулю, а датчики 8 и 9 подобны так, что это произойдет тогда, когда звено 2 будет параллельным звену 4. Так как звень исполнительного механизма копируют перемещени соответствующих звеньев управл ющего механизма , то и рабочий орган манипул тора будет перемещатьс в направлении руки оператора.The motor 11 rotates link 2 also in a given direction relative to link 1 until the resistance of sensor 9 changes to such a value that the control signal to spool 14 becomes zero, and sensors 8 and 9 are similar, so that this will happen when link 2 is parallel to link 4. Since the links of the actuator copy the movements of the corresponding links of the control mechanism, the manipulator body will move in the direction of the operator’s hand.

Claims

1. A manipulator containing multi-link jointly articulated similar tasks and an executive body and servo-driver with sensors, characterized in that, in order to improve positioning accuracy and reliability of operation, the driver body is mounted on a lever mounted on one of the parts of the executive body, and kinematically connected with an adjacent link by a transmission mechanism, in the hinges of which servo sensors are located.

2. The manipulator according to claim 1, characterized in that the transmission mechanism is made in the form of a hinged parallelogram, one of which is combined with the common hinge of adjacent links, two times placed on these links, and on Thursday the setting body is mounted.