SU870107A1

SU870107A1 - Manipulator arm

Info

Publication number: SU870107A1
Application number: SU792831989A
Authority: SU
Inventors: Борис Григорьевич Аветиков; Станислав Вячеславович Груздев; Олег Борисович Корытко; Виктор Георгиевич Савин; Евгений Иванович Юревич
Priority date: 1979-10-26
Filing date: 1979-10-26
Publication date: 1981-10-07

Description

(54) ХОБОТ МАНИПУЛЯТОРА(54) MANIPULATOR HOBOT

Изобретение относитс к робототехнике, в частности к группе манипул торов, предназначенных дл работы в труднодоступных местах, характеризующихс узкими, искривленными пространствами, например в трубопроводах .The invention relates to robotics, in particular, to a group of manipulators intended to work in hard-to-reach places characterized by narrow, curved spaces, for example, in pipelines.

Известен хобот манипул тора, содержащий св занные между собой универсальными шарнирами идентичные звень , выполненные в виде стержней, на концах которых выполнены разноименные составные части универсальных шарниров, а также профилированные ограничители вращени соседних звеньев друг относительно друга и приводы качани звеньев 1.The manipulator trunk is known, which contains identical links connected to each other by universal joints, made in the form of rods, at the ends of which opposite components of universal joints are made, as well as profiled rotation stops of adjacent links relative to each other and swing drives of links 1.

Недостатками известного хобота вл ютс больщие потери на трение в сферических сочленени х, которые объ сн ютс тем, что жесткость и гибкость манипул тора достигаетс за счет создани в сферических щарнирах значительных раст гивающих усилий. Эти усили необходимы также дл выбирани зазоров в сферических сочленени х, причем зазоры вли ют на точность позиционировани . Увеличение же трени ведет к увеличению мощности силовых устройств.The disadvantages of the known trunk are the large friction losses in the spherical joints, which are explained by the fact that the rigidity and flexibility of the manipulator is achieved by creating considerable tensile forces in the spherical joints. These forces are also needed to select the gaps in the spherical joints, and the gaps affect the positioning accuracy. The increase in friction leads to an increase in the power of power devices.

а значит увеличиваютс масса манипул тора и моменты инерции подвижных частей.thus, the mass of the manipulator and the moments of inertia of the moving parts increase.

Целью изобретени вл етс уменьшение потерь на трение в щарнирных сочленени х.The aim of the invention is to reduce friction losses in the hinge joints.

Дл этого хобот манипул тора снабжен жестко установленными на каждом звене кронштейнами и щарнирно св занными с ними двуплечими рычагами, одно плечо которых шарнирно св зано с приводом, установленным на этом звене, а другое плечо контактирует с универсальным щарниром последующего звена.For this, the trunk of the manipulator is equipped with brackets rigidly mounted on each link and two-arm levers that are hinged together with one arm, one shoulder of which is articulated with the drive mounted on this link, and the other shoulder contacts the universal joint of the next link.

10ten

На чертеже изображен предлагаемый хобог манипул тора.The drawing shows the proposed hobog manipulator.

Хобот содержит подвижно св занные между собой стержни 1. Каждый стержень имеет выпуклую 2 и вогнутую 3 оконечности. 15 Выпукла оконечность каждого звена охватываетс вогнутой оконечностью соседнего звена, т. е. звень св заны между собой универсальными щарнирами. Каждое звено имеет по две группы кронщтейнов 4 и 5, причем в каждой группе имеетс по три The trunk contains movably interconnected rods 1. Each rod has a convex 2 and a concave 3 extremities. 15 The convex extremity of each link is enclosed with the concave extremity of the adjacent link, i.e. the links are interconnected by universal joints. Each link has two groups of brackets 4 and 5, and in each group there are three

20 кронштейна, расположенных под углом в 120° относительно друг друга. В кронштейне 4 расположена ось 6, на которой качаетс двуплечий рычаг 7, а в кронштейне 5 -20 brackets angled at 120 ° relative to each other. In the bracket 4 there is an axis 6 on which the double-arm lever 7 is pumped, and in the bracket 5 there is

ось 8, на которой установлено силовое устройство 9, выполненное в виде приводной поступательной пары. Выходное звено - UITOK 10 каждого силового устройства св зано с коротким плечом соответствующего рычага 7. Длинное плечо рычага 7 находитс в посто нном контакте с наружной поверхностью универсального шарнира второго, последующего за опорным, звена. Опорным звеном в данном случае будет вл тьс то звено, на котором установлены рычаги 7 и устройства 9. Таким же образом осуществлена взаимосв зь всех звеньев, тем самым многозвенный механизм преобразован в манипул тор-хобот . Кроме этого, каждое звено имеет еще две пары ограничителей 11 и 12, расположенных на противоположных концах звеньев. Пары ограничителей соседних звеньев наход тс в посто нном контакте друг с другом, поскольку их контактирующие поверхности имеют соответствующие профили , выбранные таким образом, чтобы звень имели возможность качани относительно друг друга в некотором телесном угле, вершина которого находитс в центре универсального шарнира, и не имели бы возможности вращени относительно своей продольной оси. В частности, поверхности ограничителей 11 могут вл тьс частью конической поверхности, а поверхности ограничителей 12 - частью сферической поверхности .axis 8, on which the power device 9 is installed, made in the form of a drive translational pair. The output link - UITOK 10 of each power unit is associated with the short arm of the corresponding lever 7. The long arm of the lever 7 is in constant contact with the outer surface of the universal joint of the second link that follows the support link. The support link in this case will be the link on which the levers 7 and the devices 9 are mounted. In the same way, the interconnection of all the links is carried out, thereby the multi-link mechanism is transformed into a manipulator-trunk. In addition, each link has two more pairs of limiters 11 and 12 located at opposite ends of the links. The pairs of restraints of adjacent links are in constant contact with each other, since their contacting surfaces have corresponding profiles, chosen so that the links can swing relative to each other in a certain solid angle, the top of which is at the center of the universal joint. the possibility of rotation relative to its longitudinal axis. In particular, the surfaces of the stops 11 may be part of the conical surface, and the surfaces of the stops 12 may be part of the spherical surface.

Хобот манипул тора работает следующим образом.The trunk of the manipulator works as follows.

По команде устройства управлени срабатывает определенна группа силовых устройств 9, штоки 10 которых, выдвига сь, поворачивают на ос х 6 рычаги 7. Длинные плечи рычагов 7, контактируюшие с наружной поверхностью оконечности 3 второго, относительно опорного звена, универсального . 1иарнира, перемещают щарнир в необходимом направлении на необходимый угол, осуществл изгиб манипул тора в требуемом месте. Функционированием всех устройств 9 может быть достигнута люба ,At the command of the control device, a certain group of power devices 9 is triggered, the rods 10 of which, pushing forward, turn levers 7 on axles 6. The long arms of the levers 7 that are in contact with the outer surface of the tip 3 of the second, relative to the support link, are universal. 1 of the hinge, move the hinge in the required direction to the required angle, having carried out the bend of the manipulator in the required place. The operation of all devices 9 can be achieved by anyone

допускаема универсальными щарнирами и ограничител ми, конфигураци хобота манипул тора.Acceptable by universal joints and limiters, the trunk configuration of the manipulator.

Соединение каждого, вл ющегос в этом случае опорным, звена хобота-манипул тора силовыми устройствами со вторым последующим за ним звеном и обеспечение конструктивными способами направлени приложени сил перпендикул рно оси опорного звена позвол ет уменьшить потери на трение. Кроме этого, полностью исключено вли ние зазоров в универсальных щарнирах на угловую составл ющую погрешности позиционировани , завис щую от зазоров , измеренных в плоскости перпендикул рной оси опорного звена.Connecting each, in this case, supporting, link of the trunk-manipulator with power devices with the second following link and providing constructive ways of applying forces perpendicular to the axis of the supporting link allows reducing friction losses. In addition, the effect of gaps in universal hinges on the angular component of the positioning error, which depends on the gaps measured in the plane perpendicular to the axis of the support link, is completely excluded.

Эти зазоры, если сравнивать их с зазорами в универсальных щарнирах, измерен , ными в направлении оси опорного звена, оказывают наибольшее вли ние на погрешность позиционировани схвата.These gaps, when compared with the gaps in universal joint, measured in the direction of the axis of the support link, have the greatest influence on the accuracy of the gripper positioning.

Claims

1. Patent of the USSR No. 285668, cl. In 25 J 3/00, published. 1967.