Манипулятор Советский патент 1985 года по МПК B25J9/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в промышленных роботах. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик манипулятора при уменьшении его габаритов, массы и энергоемкости за счет использования дополнительного привода, который через кинематические связи обеспечивает сообш.ение дополнительного крутяш,его момента на ось вращения опоры и перпендикулярную ей ось враш.ения руки во время их перегрузки. Кинематические связи этих осей с валом дополнительного приводного органа могут осуш,ествлять передачу дополнительного крутящего момента на каждую ось в отдельности и на две оси одновременно с возможностью перераспределения крутящего момента на более нагруженную ось. Улучшение динамических характеристик манипулятора достигается за счет того, что дополнительный приводной орган компенсирует не только статистические нагрузки от веса подвижных звеньев, но и инерционные нагрузки, возникающие при изменении скоростей движения этих звеньев, кроме того, он способен автоматически настраиваться и компенсировать статические нагрузки в зависимости от изменяющегося веса полезного груза. Мощность приводов опоры и руки значительно снижаются, так как пиковые нагрузки компенсируются дополнительным приводным органом, кинематически связанным с осями этих звеньев. Снижение приводов позволяет значительно снизить габариты, вес, энергоемкость и стоимость всего манипулятора. На чертеже изображена кинематическая схема манипулятора. Манипулятор содержит опору 1 с приводом 2, установленную на основании 3 и вращающуюся вокруг оси, перпендикулярной основанию. На опоре 1 шарнирно установлена рука 4 с расположенными на ней кистью 5, схватом 6 и приводом 7, шарнирно прикрепленным к опоре 1 и вращающимся вокруг оси, перпендикулярной оси вращения опоры 1 . Манипулятор снабжен дополнительным приводным органом 8, вал которого кинематически связан, например, зубчатой или цепной передачей с конической шестерней 9, аксиально установленной на оси вращения опоры 1, с возможностью их взаимного поворота. Коническая шестерня 9 связана с конической шестерней 10, которая неподвижно закреплена на оси вращения руки 4. Манипулятор работает следующим образом. При вращении руки в момент перегружения ее привода 7 система управления манипулятором по сигналу (например, по возрастанию тока до максимально допустимой величины в силовой обмотке привода) включает дополнительный приводной орган 8, вал которого через кинематическую связь вращает коническую шестерню 9 и связанную с ней коническую шестерню 10, сообщая дополнительный крутящий момент на ось вращения руки 4. При уменьшении нагрузки до допустимых значений дополнительный при водной орган 8 автоматически отключается системой управления. При вращении опоры 1 в момент перегружения ее привода 2 система управления включает дополнительный приводной орган 8, вал которого через кинематическую связь вращает коническую шестерню 9. Если привод 7 остановлен, то шестерня 10, не имея возможности вращаться вокруг собственной оси, играет роль жесткого упора, связанного с вращающейся конической щестерней 9. Эта связь обеспечивает сообщение дополнительного крутящего момента оси вращения опоры 1. привод 2 которой был перегружен. После снижения нагрузки до допускаемых значений система управления отключает дополнительный приводной орган 8. Если перегружаются оба привода 2 и 7,- система управления включает дополнительный приводной орган 8 и происходит автоматическое перераспределение крутящего момента на наиболее нагруженную ось вращения, так как под действием нагрузки эта ось начинает вращаться с меньшей угловой скоростью, чем другая ось вращения, и через кинематические связи передает избыточную нагрузку на дополнительный приводной орган 8, который ее компенсирует. После снижения нагрузок до допустимых значений система управления отключает дополнительный приводной орган 8.

МАНИПУЛЯТОР, содержащий основаиие, опору с приводом, установленную на основании с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной основанию, руку, несущую кисть со схватом, и привод ее поворота, установленный на опоре, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, он снабжен дополнительным приводом, смонтированным на основании и кинематически связанным с дополнительно введенной конической передачей, ведущее зубчатое колесо которой свободно установлено на опоре, а ведомое коническое колесо жестко закреплено на выходном валу привода поворота руки. (Л ;о