SU854707A1

SU854707A1 - Копирующий манипул тор

Info

Publication number: SU854707A1
Application number: SU792844614A
Authority: SU
Inventors: Николай Андреевич Лакота; Леонид Николаевич Петров; Нина Федосеевна Полищук
Original assignee: Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана
Priority date: 1979-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1981-08-15

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к промышленным роботам и манипуляторам.

Известен копирующий манипулятор, содержащий стойку, кинематически связанные между собой задающий и испол- $ нительный органы, каждый из которых состоит из плеча, предплечья и кистевого узла DI·

Недостатком данного манипулятора является то, что его предплечье урав- ¹⁰новешено при помощи установленного на нем противовеса, что снижает плавность регулирования скорости перемещения манипулятора и ухудшает условия работы оператора.

Цель изобретения - повышение плавности регулирования манипулятора и ' снижение утомляемости оператора.

Цель достигается тем, что манипулятор снабжен механизмом разгрузки, выполненным в виде шарнирно установленного на стойке корпуса с упругими элементами и шарнирно связанных между собой рычагов, один иэ которых шарнирно соединен с предплечьем в точке центра тяжести предплечья, а другой с корпусом, причем каждый рычаг кинематически связан с упругим элементом.

На фиг. I схематически изображен кинематический манипулятор, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. I (в масштабе); на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 3.

Уравновешенный манипулятор содержит стойку 1, плечо 2, соединенное со стойкой 1 при помощи поступательной пары и двухосного шарнира, предплечье 3, соединенное с плечом 2 при помощи поступательной пары,и кистевой узел 4. На манипуляторе установлены шарнирно соединенные рычаги 5 и 6, при этом конец рычага 5 соединен с центром тяжести предплечья 3 при помощи трех шарниров 7, 8 и 9, л конец рычага 6 шарнирно соединен с корпусом 10, который, в свою очередь., щарнирно соединен со стойкой 1. Каждый рычаг 5 и 6 кинематически связан с упругими элементами, например пружинами 11 и 12, установленными на корпусе 10. При этом кинематическая связь ₅рьгчага 5 с пружиной 1 1 выполнена в виде тросовой передачи 13, взаимодействующей с закрепленным на нем блоком 14 и шарнирно установленным на корпусе 10 блоком 15, объединенным с кривошипом, имеющим ось 16, к которой шарнирно присоединен трос Пароходящий через направляющие ролики 18 и 19 и соединенный с пружиной 11. КиОематическая связь рычага 6 с пру-· ₁₅иной 12 выполнена при помощи троса 20, который шарнирно присоединен к оси 21, объединенного с рычагом 6 кривошипа, проходит через направляющие ролики 22 и 23 й соединен с пружиной 12.

Копирующий манипулятор' работает следующим образом.

При отклонении плеча 2 от вертикального положения относительно осей двух степеней подвижности (ротации и изгиба плеча), поступательном перемещении плеча 2 относительно стойки 1 и поступательном перемещении предплечья 3 относительно плеча 2 рычаг 5 перемещается, тросовая передача 13, взаимодействующая с закрепленным на ³⁰нем блоком 14, вызывает поворот блока 1 5 с осью 16, объединенного с ним кфивошипа, и пружина растяжения 11, соединенная с этой осью при помощи троса 17, перемещается. Одновременно 35 поворачивается рычаг 6 с осью 21 объединенного с ним кривошипа, и пружина растяжения 12, соединенная с этой осью при помощи троса 20, также перемещается. 40

Выбор параметров пружин и соответствующая их настройка обеспечивают при любом положении плеча и предплечья направленную вверх уравновешивающую силу, приложенную в центре тяжести предплечья.

Уравновешивание конструкции предплечья манипулятора позволяет уменьшить момент инерции манипулятора и тем самым повышает плавность регулирования скорости рабочих движений предплечья и снижает утомляемость оператора.

Claims

(54) КОПИРУНЩИЙ МАНИПУЛЯТОР Изобретение относитс к машиностро ению, а именно к промьшшенным роботам и манипул торам. Известен копирующий манипул тор, содержащий стойку, кинематически св занные между собой задающий и исполнительный органы, каждый из которых состоит из плеча, предплечь и кистевого узла . Недостатком данного манипул тора вл етс то, что его предплечье урав новешено при помощи установленного на нем противовеса, что снижает плавность регулировани скорости перемещени манипул тора и ухудшает услови работы оператора. Цель изобретени - повышение плавности регулировани манипул тора и снижение утомл емости оператора. Цель достигаетс тем, что манипул тор снабжен механизмом разгрузки, выполненным в виде шарнирно установленного на стойке корпуса с упругими эле ментами и шарнирно св занных не зду собой рычагов, один из которых шарнирно соединен с предплечьем в точке центра т жести предплечь , а другой с корпусом, причем ка дый рычаг кинеМатически св зан с упругим элементом . На фиг. I схематически изображен кинематический манипул тор, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. I (в масштабе); на фиг. 3 - вид Б на фиг, I; на фиг. 4 - вид В на фиг. 3. Уравновешенный манипул тор содержит стойку 1, плечо 2, соединенное со стойкой 1 при помощи поступательной пары и двухосного шарнира предплечье 3, соединенное с плечом 2 при помощи поступательной пары,и кистевой узел 4. На манипул торе установлены шарнирно соединенные рычаги 5 и б при этом конец рычага 5 соединен с центром т жести предплечь 3 при помощи трех шаршфов 7, 8 и 9 л конец рычага 6 шарнирно соедннен с кор пусом 10, KoropoKt в свою очередь. 38 щарнирно соединен со стойкой 1. Кажд 1Й рычаг 5 и 6 кинематш1ески св зан с упругими элементами, например прул нами II и 12, установленными на кор rtyce 10, При этом кинематическа св з рьгчага 5 с пружиной 1 1 выполнена в виде тросовой передачи 3, взаимодействующей с закрепленным на нем бло ком 14 и шарнирно установленным на корпусе 10 блоком 15, объединенным с кривошипом, имеющим ось 16, к которой шарнирно присоединен трос 17,проход щий через направл к дие ролики 18 и; 19 и соединенный с пружиной 11. Ки ематическа св зь рычага 6 с пру{ инрй 12 выполнена при помощи троса 2 который щарнирно присоединен к оси 2I объединенного с рычагом 6 кривошипа, проходит через направл ющие ролики 22 и 23 и соединен с пру синой 12. Копирующий манипул тор работает следующим образом. При отклонении плеча 2 от вертикального положени относительно осей двух степеней подвижности {ротации и изгиба плеча), поступательном перемещении пле.ча 2 относительно стойки I и поступательном перемещении предплечь 3 относительно плеча 2 рычаг 5 перемещаетс , тросова передача 13, взаимодействующа с закрепленным на нем блоком 14, вызывает поворот блока 1 5 с осью 16, объединенного с ним кривошипа, и пружина раст жени 11, соединенна с этой осью при помощи троса 17, перемещаетс . Одновременно поворачиваетс рычаг 6 с осью 21 объединенного с ним кривошипа, и пружина раст жени 12, соединенна с это осью при помощи троса 20, также перемещаетс . Выбор параметров пружин и соответствующа их настройка обеспечивают при любом положении плеча и предплечь направленную вверх уравновешивающую силу, приложенную в центре т жести предплечь . Уравновешивание конструкции предплечь манипул тора позвол ет уменьшить момент инерции манипул тора и тем самым повьштает плавность регулировани скорости рабочих движений предплечь и снижает утомл емость оператора . Формула изобретени Копирующий манипул тор, содержащий стойку, кинематически св занные между собой задающий и исполнительный органы , каждый из которых состоит из плеча , предплечь и кистевого узла, о тличающийс тем, что, с целью повышени плавности регулировани манипул тора.и снижени утомл емости оператора, он снабжен механизмом разгрузки выполненным в виде щарнирно установленного на стойке корпуса с упругими элементами и шарнирно св занных между собой рычагов, один из которых шарнирно соединен с предплечьем в точке центра т жести предплечь , а другой - с корпусом, причем каждый кинематически св зан с упругим элементом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Каталог-справочник Манипул трры . Л., 1968, с. 57.

10

nir

видб

р1/г.З

фигЛ