Многозвенный пространственный механизм Советский патент 1987 года по МПК F16H21/46 

1131

Изобретение относится к машинотроению, а именно к пространственым шарннрно-рычажным механизмам и ожет быть использовано в кинематиеских схемах манипуляторов, устройтв ДЛЯ обработки криволинейных поерхностей и других механизмов.

Цель изобретения - расширение кинематических возможностей, механизма утем обеспечения различньпс видов вижения ведомого звена.

На чертеже изображена кинематическая схема механизма.

Механизм содержит основание I, шарнирно связанный с ним ведущий кривошип 2, который посредством шатуна

3кинематически связан с ведомым звеном 4. С ведомым звеном 4 посредством шатуна 5 кинематически связан второй ведущий кривошип 6, шарнирно связанный с основанием 1. Ведущие кривошипы 2 и 6 и соответствующие им шатуны 3 и 5 вместе с ведомым звеном

4образуют первый шарнирно-рычажный контур,

Шарнирно связанный с основанием ведущий кривошип 7 посредством шатуна 8 кинематически связан с. выходным звеном 9 второго аналогичного по структуре первому шарнирно-рычажного контура. С выходным звеном 9, посредством шатуна 10.кинематически свяэай ведущий кривошип 11j шарнирно уста- новленньй на основании 1.

Ведомое звено 4 первого шарнирно- рычажного контура посредством сферического шарнира установлено на основании 1. С ведомым звеном 1 первого шарнирно-рьгчажного контура посредством сферического шарнира последовательно связано ведомое звено 9 второго шарнирно-рычажного контура.

Последовательным соединением посредством сферических шарниров ведомых звеньев аналогичных по структуре юарнирно-рычажнькк контуров можно производить дальнейшее развитие структуры механизма.,

Кинематическая связь ведущих кривошипов с соответствующими шатунами и ведомыми звеньями может быть выполнена в виде шарниров Гуна апи сферических шарниров с пальцами, а сферические шарниры механизма могут быть выполнены в виде трех подвижных сферических соединений,

К вь(ходному звену 9 второго шарнирно-рьгчажного контура, являющемуся

8;

выходным звеном всего механизма, мо-, жег быть присоединен рабочий орган ( захват ) м анипулятора, рабочий ин- струмент или антенна в зависимости

от функционального назначения устройства, содержащего данный механизм.

Механизм работает следующим образом.

При вращении ведущих кривошипов

2, 6, 7 и 11 любая точка, расположенная на ведомом звене 9, совершает сложное движение, являющееся результатом сложения сферических движений ведомого звена 4 и ведомого звена 9,

Размеры рабочего объема механизма определяются максимальными телесными углами, описываемыми при сферических движениях ведомых звеньев 4 и 9, допускаемых кинематическими связями.

При этом первьй шарнирно-рычажный контур обеспечивает вьгход ведомого звена 4 в нужную зону, а второй шарнирно-рычажный контур,, управление которым аналогично управлению первого, обеспечивает коррекцию положения посредством поворота ведомого звена 9 с рабочим органом. Тем самым повьшгается точность выхода рабочего органа в задаггаое положение. Механизм при различных сочетаниях размеров звеньев только за счет системы управления может осуществлять различные стереотипные движения рабочего органа: поступательное движение, движение по дуге и движение с сохранением неизменным положения одной из осей рабочего органа.

При неподвижном ведомом звене ведомое звено 9 приводится в сфери- ческое движение с помощью ведущих кривошипов 7 и 11, соединенных при помощи шатунов 8 и Ю С ведомым звеном 9 второго шарнирно-рычажного контура ,

Наличие двух аналогичных по структуре яарнирно-рычажных контуров в механизме позволяет иметь общее матеатическое и программное обеспечение управления ими. Кроме того, пця применении многозвенного пространственного механизма в качестве привода

манипулятора кинематические цепи,

образующие шарнирно-рычажные контуры, располагаются по разные стороны от основания, что обеспечивает взаимное их уравновешивание.

ормула и

3

3 о б р

13

е т е н и я

1. Многозвенный пространственный механизм, содержащий основание, кинематически связанные с ним по меньшей мере два последовательно соединенных аналогичных по структуре шарнирно- рычажных контура, каждый из которых включает два веду1оих кривошипа, соответствующиег им шатуны и ведомое звено, отличающийся тем что, с целью расширения кинематичес- ких возможностей путем обеспечения различных видов движения ведомого звена, связь ведомого звена каяадого

1312288

последующего контура с ведомым звеном предьщущего контура выполнена в виде сферического шарнира, ведомое звено первого контура связано с основанием посредством сферического шарнира, а ведущие кривошипы всех контуров шарнирно связаиы с основанием.

2.. Механизм поп.1, отличаю щ и и с я тем, что связи ведомых . звеньев каждого контура с шатунами и шатунов с соответствующими ведущими кривошипами выполнены в виде сфе- . рических шарниров с пальцами или шарнНров Гука.

Изобретение относится к машиностроению, а тленно к пространственным шарнирно-рычажным механизмам. 11ель изобретения- - повышение кинематических возможностей путем обеспечения различных видов движения ведомого звена. По меньшей мере два аналогич-г ных по структуре шарнирио-рычажных контура последовательно связаны ведомыми звеньями 4 и 9.; Связь между этими званьями вьтолнена :в виде све- рического шарнира. Ведущие кривошипы 2, 6, 7 и II каждого из контуров шар- нирно установлены на основании I. Ведомое звено 4 первого контура, связанное с основанием 1 посредством сферического шарнира кинематически связано с ведущими кривошипакт 2 и 6 посредством шатуиов 3 и 5, а ведомое звено 9 второго контура кинематически связано с ведущими кривошипами 7 и И шатунами 8 и 10. При вращении ведущих кривошипов 2, 6, 7 и 11 ведомое звено 9 механизма сове{ бает слож ное движение, являющееся результатом сложения двух сферических движений ведомых звеньев 4 и 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. л : (Л с со кэ 1C 00 00 /7