Рука манипулятора Советский патент 1986 года по МПК B25J18/00 

Изобретение относится к манипуляцион- ным устройствам, в частности, к манипуляторам с программным управлением, исполь- зуюпдимся, например в автоматических станочных линиях или в роботах для сварки.

Цель изобретения - упрощение процесса переориентации объекта манипулирования за счет разделения функций переноса и ориентации.

На чертеже изображена кинематическая схема руки манипулятора.

Рука манипулятора содержит три приводных двигателя 1-3, которые связаны через механизм 4 кинематической развязки и силового замыкания с четырьмя коаксиальными валами 5-8.

Исполнительные звенья руки манипулятора связаны между собой основным 9 и дополнительным 10 дифференциальными механизмами. Первый вал 5 жестко связан с во- дилом 11 основного дифференциального механизма 9, а три других вала 6-8 жестко связаны соответственно с центральными коническими зубчатыми колесами 12-14 основного дифференциального механизма 9.

Каждое из центральных конических колес 12-14 входит в зацепление с соответствующими сателлитами 15-17, первый из которых (15) жестко связан с водилом 18, а два других (16 и 17) - с двумя центральными коническими колесами 19 и 20 дополнительного дифференциального механизма 10.

Центральные конические колеса 19 и 20 посредством соответствующих блоков сателлитов 24 и 23, 21 и 22 связаны с коническим зубчатым колесом 25, установленным на выходном звене, несущем захватное устройство 26.

Передаточные отнощения передач между сателлитами 16 и 17 и выходным звеном равны по величине и противоположны по знаку.

Угол между осями вращения водила 18 и сателлитов 16 и 17 выполняется равным углу между сателлитами 17 и 16 и выходным звеном осей вращения.

Рука манипулятора содержит также устройство для выбора люфта в передачах в виде торсиона 27 и муфты 28, фиксирующей торсион в напряженном состоянии.

На оси вращения выходного звена находится рабочая точка 29, представляющая собой условный центр переносимого объекта или рабочий конец инструмента (например сварочной горелки), которым может быть оснащен робот. Одновременно точка 29 является точкой пересечения осей вращения водила 11, сателлитов 16 и 17 и выходного звена.

Рука манипулятора работает следующим

образом.

При включении двигателя 1 (двигатели 2 и 3 заторможены) вращение через кинематическую развязку и силовое замыкание 4 сообщается коаксиальным валом 5-8, таким

, образом, что все валы получают вращение в одно.м направлении с одной и той же скоростью. При этом происходит вращение водила 11 основного дифференциального механизма. При включенном двигателе 2 (двигатели 1 и 3 заторможены) движение через

0 кинематическую развязку и силовое замыкание механизма 4 передается коаксиальным валам таким образом, что вал 5 остается неподвижным, а валы 6-8 вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении. При этом происходит вращение водила 18 дополнительного дифференциального механизма 10.

При работе двигателя 3 (двигатели 1 и 2 стоят) вращение через кинематическую развязку и силовое замыкание механизма 4 передается коаксиальным валам таким образом, что валы 5 и 6 остаются неподвижными, а валы 7 и 8 вращаются с одинаковой по величине скоростью, но в противоположных направлениях. При этом получает вращение выходное звено - захватное устройство 26.

Торсион 27, зафиксированный в напряженном состоянии с помощью муфты 28, обеспечивает безлюфтовую передачу движения по всем степеням подвижности от двигателей к исполнительным звеньям.

0 При одновременной работе двигателей происходит пропорциональное сложение движений водил 11 и 18 и выходного звена. При этом рабочая точка 29 остается неподвижной, благодаря чему центр объекта манипулирования не переносится в пространство в процессе изменения его ориентации.

5