Манипулятор для монтажных и погрузочно-разгрузочных работ Советский патент 1984 года по МПК G05G9/04 B25J3/00 

Изобретение относится к машиностроению. Известен манипулятор, в котором рукоятка управления представляет собой уменьшенное геометрически и кинематически подобное изображение звеньев стрелы манипулятора 1. Недостатком данного устройства яв ляется наличие больших усилий на рукоятке управления, а также большие потери на трение, ввиду применения гибких связей между стрелой и рукояткой управления. Известен также манипулятор для монтажных и погрузочно-разгрузочных работ, содержащий шарнирно уставовленные на основании стрелу и рукоятку управления с двумя геометрически подобными шарнирно соединенными звеньями, на шарнирах которых установлены датчики поворота звеньев стрелы и рукоятки управления, -а также с двумя дополнительньоми звеньями на рукоятке управления,одни кон цы которых шарнирно соединены между собой, а другие - соответственно с первым и вторым основными звеньями рукоятки управления, причем длины участков основных звеньев от шарниров крепления к ним каждого дополнительного звена до их шарнирного соединения равны длинам смежных (связанных общим шарниром) дополнительных звеньев, а также следящую систеему, включающую преобразователи, связанные с датчиками поворота звеньев и приводами звеньев стрелы 2. Недостатком известного устройства является конструктивная сложность ввиду наличия большого числа датчиков поворота звеньев рукоятки. Цель изобретения - упрсяцеиие кон струкции путем уменьшения количества датчиков поворота звеньев рукоят ки управления и выполнения основных звеньев рукоятки центрально-симметричными звеньям стрелы, при этом сохраняется соответствие движения стрелы и рукоятки. Поставленная цель достигается тем что в манипуляторе для монтажньпс и погрузочно-разгрузочных работ, соде жащем шарнирно установленные на осковании стрелу и рукоятку управлени с двумя геометрически подобньлми шар нирно соединенными звеньями, на шар нирах которых установлены датчики поворота звеньев стрелы и рукоятки управления, а также с двумя дополни тельньаш звеньями на рукоятке управ ления, одни концы которых шарнирно соединены между собой, а другие - c ответственно с первым и осно ными звеньями рукоятки управления, причем длины участковосновных звен ев от шарниров крепления к ним кажд гр дополнительного эвена до их шарнирного соединения равны длине проти воположных дополните/1ьных звеньев, а также следящую систему, включающую преобразоьатели, связанные с датчиками поворота звеньев и приводами звеньев стрелы, основные звенья рукоятки выполнены центрально-симметричными звеньями стрелы, длина первого основного звена рукоятки управления, шарнирно соединенного с .основанием, равна длине противоположного ему дополнительного звена, причем один из датчиков поворота звеньев рукоятки управления установлен между другим дополнительным звеном рукоятки и основанием. На фиг. 1 показана конструкция манипулятора; на фиг. 2 - звенья стрелы манипулятора,а также основные звенья рукоятки, выполненные центрально-симметричными звеньям стрелы (осевая симметрия - в прототипе). Манипулятор для монтажных и погрузочно-разгрузочных работ содержит шарнирно установленные на основании 1 стрелу 2 и рукоятку 3 управления с двумя геометрически подобными шарнирно соединёнными звеньями 4, 5 и 6, 7 на шарнирах 8 и 9 которых установлены датчики 10, 1JL и 12, 1.3 поворота звеньев 4,5 и 6,7 стрелы 2 и рукоятки 3 управления, а также с двумя дополнительными звеньями 14 и 15 на рукоятке 3 управления, одни концы которых шарнирно соединены между собой, а другие - соответственно с первым б и вторым 7 основными звеньями рукоятки 3 управления, причем длины участков основных звеньев б и 7 от шарниров 16 и 9 крепления к ним каждого дополнительного звена 14 и 15 до их шарнирного соединения 8 равны ДЛИН1Э противоположных дополнительных звеньев 14 и 15, а также следящую систему, включающую преобразователи 17 и 18, связанные с датчиками 10, 11 и 12, 13 поворота звеньев 4, -5 и 6, 7 и приводами 19 и 20 звеньев 4 и 5 стрелы 2 Основные звенья б и 7 рукоятки 3 выполнены центрально-симметричными звеньям 4 и 5.;стрелы 3, длина первого основного звена, 6 рукоятки 3,, шарнирно соединенного с основанием 1, равна длине противоположного ему дополнительного звена 15, пpичeIv один из датчиков 11 и 12 поворота звеньев 6 и 7 рукоятки 3 управления установлен между другим дополнительным звеном 14 рукоятки 3 и основанием 1, Манипулятор работает следующим образом. В исходном положени- манипулятора основные звенья 6 и 7 рукоятки управления параллельны соответственно звеньям 5 и 4 стрелы 2 манипулятора. Отсюда вытекает, согласно правилу о противолежащих углах параллелограмма, что датчик 11 фиксирует угол Л, равный углу поворота звена стрелы 2 манипулятора. Вследствие того, что дополнительные звенья 14 и 15 рукоятки 3 управления образуют параллелограмм с основными звеньями 6 и 7, датчик 12 непосредственно фиксирует (угол fJ , равный углу поворота звена 4, стрелы 2 манипулятора.Вследствие равенства углов и Ы , ( и 3 следящие приводы 19 и 20 манипулятора выключены.

При перемещении рукоятки 3 относительное положение звеньев 6 и 7 рукоятки управления и стрелы 2 манипулятора изменяются, равенство углов на

датчиках 10 и 11, 12 и 13 нарушается, Следящие приводы 19 и 20 манипулятора включаются, перемещая звенья 4 и 5 стрелы 2 манипулятора te положение, в котором они снова становятся пapaллeльны ш основным звень(м 6 и 7 рукоятки 3 управления, Углн поворота на датчиках 10 и 11, 12 и 13 снова становятся равными. Следовательно, при любом положении рукоятки 3 управления датчик 12 непосредственно моделирует угол поворота звена 4 стрелы манипулятора.

Таким образом, использование изоб ретения упрощает конструкцию устройства.

МАНИПУЛЯТОРДЛЯ МСЖТАЖНЫХ И ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ, содержащий шарнирно установленные на основании стрелу и рукоятку с двумя геометрически подобными шарнирно соединенными звеньями, на шарнирах которых установлены датчики поворота звеньев стрелы и рукоятки управления, а также с диумя дополнительньюш звеньями на рукоятке управления, одни концы которых шарнирно соединены между собой, а другие - соответственно с первым и вторым основными звеньями рукоятки управления, причем длины участков основных звеньев от шарниров крепления к ним каждого дополнительного звена до их шарнирного соединения равны длине npoTHBonoj o ных дополнительных звеньев, а также следящую систему,, включающую преобразователи, связанные с датчиками поворота звеньев и приводами звеньев стрелы, отличающийся тем, что, с целью упрсадения конструкции, основные звенья рукояткн выполнены центрально-сиьолетричными звеньям, стрелы, длина первого ocHoisHoro 4ве- g на рукоятки управления, ш&рнирно соединенного с основанием, равна дли(Л не противоположного ему дополнительс: ного звена, причем один из датчиков поворота звеньев рукоятки управления установлен между другим дополнитель- ,j ным звеном рукоятки и основанием. С

12

аг.1