Манипулятор Советский патент 1987 года по МПК B25J18/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к роботостроению.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей манипулятора и точности позиционирования за счет выполнения гибких тяг общими для всех звеньев и введения механизмов позиционирования звеньев.

На фиг. изображена рука манипулятора, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.I; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.

Манипулятор состоит из основания 1, на котором расположена рука 2 с рабочим органом 3. Механическая рука выполнена в виде набора звеньев 4 с фланцами 5, соединенных между собой сферическими поверхностями с образованием внутренней (охватываемой) и наружной (охватывающей) частей 6 и 7 сферического шарнира. Наружная поверхность наружной части 7 шарнира также выполнена сферической,

В отверстиях фланцев 5 расположены гибкие тяги 8, каждая из которых одним концом соединена с приводом ее натяжения (не показан), а другим на конечном звене - с рабочим органом 3 Каждое звено содержит датчики положения 9, установленные между фланцами 5, и механизм фиксации его положения включающий стенку 10, расположенную на конце звена 4 со стороны внутренней части 6 шарнира, охватывающую наружную часть 7 шарнира с образованием герметичной полости между сферической поверхностью внутренней части 6 шарнира и внутренней поверхностью стенки 10. На наружной поверхности стенки расположена электрическая обмотка 11, а полость заполнена ферромагнитной жидкостью 12. Механическая рука закрыта гибки1 кожухом 13.

Манипулятор работает следуюш 1м образом.:

В соответствии с заданной программой и информацией о положении звеньев, которые вводятся в систему управления (не показана), последняя выдает команды на приводы гибких тяг 8, и на управление током в обмотках 11,

Приводы изменяют усилия натяжения в гибких тягах 8, при этом конечное звено, соединенное с тягами, совершает угловое перемещение вокруг центра сферы внутренней части в шарнире в сторону тяги 8 с увеличенным усилием, еспи его обмотка 1I обесточена. Датчики положения 9 следят за угло- вьш перемещением звена и постоянно передают информацию в систему управления. Последняя корректирует положение рабочего органа 3 через приводы натяжения гибких тяг 8 и обеспечивает перемещение звена 4 в заданном направлении, а при перемещении звена на заданный угол включает обмотку 11. Ферромагнитная жидкость 12 под действием магнитного поля, создаваемого обмоткой П, затвердевает, и звено .относительно соседнего звена неподвижно, а усилие передается на соседнее звено. Теперь соседнее звено совершает угловое перемещение в заданном направлении и на заданный угол. Изменяя напряженность магнитного поля, можно изменять вязкость ферромагнитной жидкости, при этом скорость перемещения звена также изменяется, а часть усилия передается на соседнее звено. Если соседнему звену по программе разрешено перемещаться в том же направлении, то они перемещаются вместе, т.е. управляя напряженностью магнитного поля, система управления обеспечивает независимо друг от друга управление скоростью перемещения каждого звена, последовательностью их перемещений, а также остановкой, при этом ферромагнитная жидкость в полостях звеньев, не участвующих в изменении конфигурации руки, остается затвердевшей.

Так как каждое звено независимо друг от друга может перемещаться в любом направлении по сфере и На любой угол (в пределах разрешенного угла поворота), то рабочий орган руки может перемещаться в пространстве, ограниченном сферами наименьше- го и наибольшего радиусов изгиба ру- дси вокруг оси манипулятора.

/3

Фи.2 6-6

& -Л/

Фиг.1

Y/fffФиз.Ъ

ВНИИПИ Заказ 7665/15 Тираж 950 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4