SU971643A1

SU971643A1 - Manipulator apparatus

Info

Publication number: SU971643A1
Application number: SU813280335A
Authority: SU
Inventors: Мстислав Сергеевич Ворошилов; Андрей Михайлович Лихоманов; Виктор Сергеевич Козлов
Original assignee: Завод-Втуз При Производственном Объединении Турбостроения "Ленинградский Металлический Завод"
Priority date: 1981-04-29
Filing date: 1981-04-29
Publication date: 1982-11-07

Description

Изобретение относитс к области машиностроени и может быть использовано в дистанционно управл емых манипул торах . Известно манипулирующее устройство 1,, содержащее единый приводной блок, механизмы уравновешивани шарнирно-рычажного типа, концы рычагов каждого из которых взаимосв заны силовым элементом , выполненным в виде неуправл емой пружины, и механическую руку, содержащую шарнирно соединенные звень , кинематически св занные с приводным блоком и с механизмами уравновешивани . Недостатком известного устройства в л етс то, что уравновешивающее устройство не обеспечивает компенсации веса поднимаемого груза при его манипулировании , что существенно снижает грузоподъемность манипулирующего устройства. Целью изобретени вл етс устранение указанного недостатка. Эта цель достигаетс благодар тому , что манипулирующее устройство снабЖено датчиками момента и преобразовател ми , а силовые элементы уравношшивак дих механизмов выполнены в виде поршневых приводов, причем дл каждого уравновешивающего механизма рабоча полость поршневого привода св зана через преобразователь с датчиком момента. На чертеже изображена кинематическа схема локтевого шарнира манипулирующего устройства. Устройство содержит двигатели 1 и 2, две кинематические цепи, состо щие из редукторов 3 и 4 и. зубчатых колес 5-20, которые св зывают двигатели 1 и 2 с зубчатым колесом 21 локтевого шарнира 22, при этом локтевой шарнир 22 имеет возможность поворачиватьс относительно оси 23; уравновешивающий механизм, содержащий зубчатые колеса 24, 25, рычаги 26, 27 и силовой элемент 28, при этом колеса 24, 25 наход тс в зацеплении с колесами 8,7 и соединены с рычагами 26, 27, а конш-л рычагов св заны с -силовым элементом 28; систему управлени силовым элементом 28, содержащую датчик момента 2Э, через который передаетс момент, развиваемый двигателем 2, и преобразователь 30 электрического сигнала датчика момента в Лропорциональное давление.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in remotely controlled manipulators. A manipulating device 1, which contains a single drive unit, is known for balancing lever-type mechanisms, the ends of the levers of each of which are interconnected by a force element made in the form of an uncontrolled spring, and a mechanical arm containing articulated links, kinematically connected with a driving unit and with balancing mechanisms. A disadvantage of the known device is that the balancing device does not compensate for the weight of the lifted load when it is manipulated, which significantly reduces the carrying capacity of the handling device. The aim of the invention is to eliminate this drawback. This goal is achieved due to the fact that the manipulating device is equipped with torque sensors and transducers, and the power elements of the equilibrium mechanisms are made in the form of piston actuators, and for each balancing mechanism the working cavity of the piston actuator is connected via a transducer with a torque sensor. The drawing shows the kinematic diagram of the elbow joint of the handling device. The device contains motors 1 and 2, two kinematic chains consisting of gears 3 and 4 and. gears 5-20, which link motors 1 and 2 to the gear wheel 21 of the elbow joint 22, while the elbow joint 22 is able to rotate about an axis 23; a balancing mechanism comprising gears 24, 25, levers 26, 27 and a power element 28, with wheels 24, 25 meshed with wheels 8.7 and connected to levers 26, 27, and the conch levers are connected - force element 28; a power element control system 28 comprising a torque sensor 2E, through which the moment developed by the engine 2 is transmitted, and an electrical signal converter 30 of the torque sensor to the L / R pressure.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном состо нии звень механической руки расположены по 1юртикальной оси и на ее схват по этой оси действует сила Р, котора уравновешиваетс реакцией опор. Рычаги 26, 27 наход тс в диаметрально противоположном положении и сила элемента 28 также уравновешиваетс реакци ми опор. In the initial state, the links of the mechanical arm are located along the 1-vertical axis and a force P acts on its grab along this axis, which is balanced by the reaction of the supports. The levers 26, 27 are in a diametrically opposite position and the force of the element 28 is also balanced by the reactions of the supports.

Если двигатели 1 и 2 повернут колеса 19 и 20 из исходного состо ни на одинаковый угол в разные стороны, то на такой же угол повернетс зубчатое колесо 21 (вращение в шарнире вокруг вертикальной оси); сила F по-прежнему уравновешиваетс реакцией onopj рычаги 26 и 27 останутс в диаметрально противопоЛожном положении.If motors 1 and 2 rotate wheels 19 and 20 from the initial state at the same angle in different directions, then gear wheel 21 will rotate at the same angle (rotation in the hinge around a vertical axis); the force F is still balanced by the onopj reaction; levers 26 and 27 will remain in a diametrically opposed position.

Если двигатели 1 и 2 повернут зубчатые колеса 19 и 2О из исходногЬ состо ни на одинаковый угол в одну сторону, тс шарнир 22 повернетс относительно оси 23 (изгиб в шарнире), а рычаги 26 к 27 смест тс из нейтрального положени . В результате изгиба в шарнире по витс момент нагрузки в кинематических цеп х, который уравновешиваетс враща- ющими моментами двигателей, по сигналу датчика момента 29возрастет сигнал т гиIf motors 1 and 2 rotate gears 19 and 2O from the original state at the same angle in the same direction, vehicle hinge 22 will rotate about axis 23 (bend in hinge), and levers 26 to 27 will shift from neutral. As a result of bending in the hinge according to the torque, the load moment in the kinematic chains, which is balanced by the torque of the motors, at the signal of the torque sensor 29, the thrust signal will increase.

силового элемента 28 и по витс момент, который компенсирует момент от собственного веса устройства и частично разгружает двигателЧ 1 и 2.power element 28 and Wits moment, which compensates for the moment from the own weight of the device and partially unloads the engine 1 and 2.

Это позвол ет при заданной грузоподъемности и производительности сократить установленную мощность и габарит приводного блока устройства или при заданной установленной мощности существенно повысить его грузоподъемность.This allows for a given capacity and performance to reduce the installed capacity and size of the drive unit of the device or for a given installed capacity to significantly increase its capacity.

Claims

1. Directory-directory Manipul tori L., 1968, p. 93.