SU795940A1 - Очувствленный кистевой суставМАНипул ТОРА - Google Patents

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в робототехнических устройствах.

Известен кистевой сустав манипу- лятора, содержащий основание, при- ⁵ воды перемещения охвата и устройство очувствления охвата £Г]. , Недостатком данного устройства · является то, что с устройства бчувствления снимается суммарная инфор- ** мация о величинах одновременно нескольких составляющих сил и моментов , что требует использования электронных схем для выделения требуемых компонентов сил?и моментов. Это 15 существенно снижает степень точности очувствления и усложняет конструкцию кистевого сустава, манипулятора.

Цель изобретения - повышение точпости очувствления и упрощение кон- 2® струкции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство очувствления охвата содержит два информационных блока, __ первый из которых содержит внутренний*⁵ фланец с жестко прикрепленным схватом и внутреннее кольцо, соединенное с этим фланцем четырьмя попарно и диаметрально противоположно располо.женными упругими элементами, а второй 30 информационный блок содержит внешнее кольцо, к которому жестко крепитсявнутренее кольцо первого информационного блока, и внешний фланец, связанный с одной стороны с внешним кольцом посредством дополнительных упругих элементов, а с другой стор роны - жестко связан с основанием, причем все упругие элементы снабжены измерителями деформаций, а зазор ме;.эду внутренним фланцем и внутренним кольцом первого информационного блока выбирается в пределах допустимых деформаций упругих элементов, и зазор между внешним кольцом и внешним фланцем второго информационного блока выбирается в пределах упругих деформаций дополнительных уйругих ' элементов.

На фиг.1 изображен очувствленный кистевой сустав манипулятора; на фиг.2 - информационный блок устройства очувствления; на фиг.З второй информационный блок устройства очувствления.

Очувствленный схват манипулятора состоит из основания 1,привода ,2 перемещения схвата, устройства 3 очувствления и схвата 4. Первый информационный блок 5 состоит из внутреннего фланца 6^ к которому жестко крепится схват 4 и внутреннее кольцо 7, соединенное с внуТренним фланцем 6 четырьмя попарно и диаметрально противоположно расположенными упругими элементами 8 и_9, 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15, каждый из которых состоит из двух взаимно перпендикулярных продольных упругих пластин. Первые пластины в каждой паре (8,10,12 и 14) расположены по радиусу и связывают внутреннее кольцо 7 с подставками 16. Вторые пластины в каждой паре (9,11, 13 и 15) соответственно связывают подставки 16 с внутренним фланцем 6. Упругие элементы 8-15 снабжены измерителями деформаций, которые установлены в местах наибольших изгибов. Зазор между внутренним фланцем 6 и внутренним кольцом 7 выбирается в пределах допустимых деформаций упругих элементов первого информационного блока 5 . Блок 5 предназначен для измерения сил, лежащих в горизонтальной плоскости.

Второй информационный блок 17, предназначенный для измерения сил, лежащих в вертикальной плоскости, состоит из внешнего кольца 18, к ко5 to «5 то рому жестко крепится внутреннее _г кольцо -7 первого информационного блог,™ ка 5, и внешнего фланца 19, связанного с внешним кольцом 18 посредством четырех дополнительных упругих элементов 20-23, на которых посередине'; установлены измерители деформаций ” 24-27. Каждый из дополнительных упругих элементов связан с внешним фланцем 19 и внешним кольцом 18 посредством упоров 28 и 29. Упоры 28 соединены с внешним кольцом 18, а упоры 40 29 - с внешним фланцем 19. Зазор меаду каждой парой предохранительных упоров 28 и 29 выбирается в предела# допустимых деформаций дополнительных упругих элементов 20-23.

Устройство работает следующим образом.

При действии силы, направленной по одной горизонтальной координатной оси или, что тоже самое, при действии двух сил в горизонтальной плоскости, деформироваться в одинаковом направо лении будут элементы 9,10,13 и 14,на измерителях деформаций которых появвятся сигналы одного знака. После 55 суммирования этих сигналов получаем искомую силу, действующую по выбранной оси. Аналогично первый информационным блоком определяется сила, действующая по другой горизонтальной оси. Сила _f действующая по вертикальной оси, определяется вторым информационным блоком 17 таким же образом .

При действии крутящего момента относительно вертикальной оси деформируются упругие элементы 3,10,12 и 14 первого информационного блока 5, причем элементы 8 и 12, 10 и 14 деформируются в противоположных направлениях. Поэтому величина момента относительно вертикальной оси пропорциональна сигналу получаемому в результате суммирования сигналов с 8 и 10 упругих элементов и инверсного суммирования сигналов с 12 и 14 упругих элементов. Аналогично вторым информационным блоком измеряются крутящие моменты относительно горизонтальных осей.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в робототехнических устройствах. Известен кистевой сустав манипул тора , содержащий основание, приводы перемещени  охвата и устройство очувствлени  схвата 1 . , Недостатком данного устройства  вл етс  то, что с устройства Ьчувствлени  снимаетс  суммарна  информаци  о величинах одновременно нескольких составл кйцих сил и моментов , что требует использовани  электронных схем дл  выделени  требуем компонентов моментов..Это существенно снижает степень точнос очувств ени  и усложн ет конструкци кистевого сустава, манипул тора. Цель изобретени  - повышение точ ности очувствлени  и упрощение конструкции . Поставленна  цель достигаетс  те что устройство очувствлени  схвата содержит два информационных блока, первый из которых содержит внутренн фланец с жестко прикрепленным схвато и внутреннее кольцо, соединенное с этим фланцем четырьм  попарно и диаметрально противоположно располо .женными упругими элементами, а второ информационный блок содержит внешнее кольцо, к которому жестко крепитс внутренее кольцо первого информационного блока, и внешний фланец, св занный с одной стороны с внешним кольцом посредством дополнительных упругих элементов, а с другой стороны - жестко св зан с основанием, причем все упругие элементы снабжены измерител ми деформаций, а зазор ме;.зду внутренним фланцем и внутренним кольцом первого информацнонногс блока выбираетс  в пределах допустимых деформаций упругих элементов, и зазор между внешним кольцом н внешним фланцем второго информационного блока выбираетс  в пределах упругих деформаций дополнительных упругих элементов. На фиг.1 изображен очувствленный кистевой сустав манипул тора; на фиг.2 - информационный блок устройства очувствлени ; на фиг.З второй информационный блок устройства очувствлени . Очувствленный схват манипул тора состоит из основани  1,привода 2 перемещений схвата, устройства 3 очувствлени  и схвата 4. Первый инфо Змационный блок 5 состоит из внутреннего фланца 6,, к которому жестко крепитс  схват 4 и внутреннее кольцо 7, соединенное с sHytренним фланцем б четырьм  попарно и диаметрально противоположно расположенными упругими элементами 8 ,,10 и 11, 12 и 13, 14 и 15, каждый из которых состоит из двух взаимно перпендикул рных продольных упругих пластин. Первые пластины в каждой паре (8,10,12 и 14) распеложены по радиусу и св зывают внутреннее кольцо 7 с подставками 16. Вторые пластины в каждой паре (9,11 13 и 15) соответственно св зывают подставки 16 с внутренним фланцем б Упругие элементы снабжены измерител ми деформаций, которые установлены в местах наибольших изгибов . Зазор между внутренним фланцем 6 и внутренним кольцом 7 выбираетс  3 пределах допустимых деформаций упругих, элементов первого ин формационного блока 5. Блок 5 предназначен дл  измерени  сил, лежащих в горизонтальной плоскости. Второй информационный блок 17, преднаэнаненный дл  измерени  сил, лежащих в вертикальной плоскости, состоит из внешнего кольца 18, к ко торому жестко крепитс  внутреннее , кольцо-7 первого информационного бл ка 5, и внешнего фланца 19, св занного с кольцом 18 посредств четырех дополнительных упругих элементов 20-23, на которых посередине установлены измерители деформаций 24-27. Каждый из дополнительных упр шк элемен ов св зан с внешним флан цем 15 и внешним кольцом 18 посредством упоров 28 и 29. Упоры 26 соед нены с внешним кольцом 18, а упоры 29 - с внешним фланцем 19. Зазор мейщу каждой парой предохранительны упоров 28 и 29 выбираетс  в предела допустимых деформаций дополнительны упругих элементов 20-23. Устройство работает следующим об разом. При действии силы, направлениой по одной горизонтальной крордкиатмо оси или, что тоже самое, при действ двух сил в горизонтальной плоскости деформироватьс  в одинаковом направ лении будут элементы 9,10,13 и 14,н измерител х деформаций которлх по в в тс  сигналы одного знака. После суммировани  этих сигналов получаем искомую силу, действующую по выбран ной оси. Аналогично первьву информационным блоком определ етс  сила, действуюма  по другой горизонтально оси. Сила , действующа  по вертикаль ой оси определ етс  вторым инфорационным блоком 17 таким же образом . При действии крут щего момента относительно вертикальной оси деформируютс  упругие элементы 3,10,12 и 14 первого информационного блока 5, причем элементы 8 и 12, 10 и 14 деформируютс  в противоположных направлени х. Поэтому величина момента относительно вертикальной оси пропорциональна сигналу,получаемому в результате суммировани  сигналов с 8 и 10 упругих элементов и инверсного :уммировани  сигналов с 12 и 14 упругих элементов. Аналогично вторым информационным блоком измер ютс  крут щие моменты относительно горизонтальных осей. Формула изобретени  1.Очувствленный кистевой сустав манипул тора, содержащий основание, приводы перемещени  схвата и устройство очувствлени  схвата,о т личайщийс  тем, что, с целью повьч ени  степени точности очувствлени  и упрощени  конструкции , устройство очувствлени  схвата содержит два информационных блока, первый из KOTojaax содержит внутренний фланец с жестко прикрепленным ухватом и внутреннее кольцо,соединенное с этгал фланцем четырьм  попарно и диаметрально противоположно расположенными упругими элементами , а второй информационный блок содержит внешнее кольцо, к которому жесчгко крепитс  внутреннее кольцсГ первого информационного блока, и , внешний фланец, св занный с одной стороны е внешним кольцом посредство л до1г : лнительных упругих, элементов , а G другой стороны - жестко св зан с основанием, причем все упругие элементы снабжены измерите   в  деформаций.
2. 2.Сустав по П.1, отличаюtiA и И с   тем, что зазор между внутренмш4 фланцем и внутренним кольцом первого информационного блока выбираетс  в пределах допустимых деформаций упругих элементов.
3. 3.Сустав по П.1, отличающийс  тем, что зазор ме щу внешним кольцом и внешним фланцем второго инфор« ационного блока выбираетс  в пределах упругих г- ормаций дополнительных упругих элементов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США W 2500143, кл. В 25 J 13/00, 1952.