Модуль манипулятора Советский патент 1988 года по МПК B25J9/08 B25J19/00 

19

20

4 Oi

со ел

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в конструкциях манипуляторов промышленных роботов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет увеличения числа степеней свободы. При перемещении приводов 1 и 2; 3 и 4; 5 и 6; 7 и 8 навстречу друг другу происходит подъем выходного звена 21 и наоборот. Для поворота звена 21 с горизонтальной плоскости все приводы синхронно перемещаются. При сближении приводов 1 и 2 и расхождении приводов 6 и 5 происходит вращение звена 21 относительно горизонтальной плоскости. При синхронном перемещении приводов 1 и 2 и 5 и 6, либо 4иЗи7и8в одну сторону происходит поступательное перемещение выходного звена 21 в горизонтальной плоскости. 9 ил.

Фаз. i

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в конструкциях манипуляторов промышленных роботов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет увеличения числа степеней свободы.

На фиг. 1 изображен модуль манипулятора, общий вид; на фиг. 2 - промежуточное звено; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - схема вертикального перемещения выходного звена; на фиг. 5 - схема вращения выходного звена относительно оси Y; на фиг. 6 - схема вращения выходного звена относительно оси X; на фиг. 7 - схема поворота выходного звена в горизонтальной плоскости; на фиг. 8 - схема линейного перемещения выходного звена относительно оси X; на фиг. 9 - схема линейного перемещения выходного звена относительно оси Y.

Манипулятор (фиг. 1) состоит из приводов 1-8, составляющих кольцевые приводные кинематические пары с основанием. К приводами 1-8 присоединены вращательными кинематическими парами поводки 9-16, которые попарно соединены сферическими кинематическими парами с промежуточными звеньями 17-20, которые входят в цилиндрические кинематические пары четвертого класса с выходным звеном 21, на котором может располагаться схват манипулятора или площадка позиционера. Элементы этих кинематических пар на звене 21 взаимно перпендикулярны. Вариант соединения промежуточного звена 19 с звеном 21 и поводками 14 и 13 показан на фиг. 2.

Модуль манипулятора работает следующим образом.

Для подъема звена 21 вдоль оси Z приводы 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8 перемещаются один навстречу другому так, что расстояние между парами приводов одинаковое (фиг. 4). При опускании вдоль этой оси приводы 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8 расходятся. При повороте звена 21 относительно оси Y (фиг. 5) приводы 1 и 2, 5 и 6 не перемещаются, приводы 3 и 4 сближаются, а приводы 7 и 8 расходятся или наоборот. При повороте звена 21 относительно оси X (фиг. 6) приводы 3, 4, 7 и 8 не перемеща0

5

0

ются, приводы 1 и 2 сближаю1тся, а приводы 6 и 5 расходятся или наоборот. При повороте звена 21 на угол f вокруг оси Z (фиг. 7) все приводы синхронно перемещаются в одну сторону. При перемещении звена 21 вдоль оси X (фиг. 8) приводы 3, 4, 7 и 8 не перемещаются, а приводы 1, 2 и 5, 6 движутся синхронно один навстречу другому. При пе ремещении звена 21 вдоль оси Y (фиг. 9) приводы 1, 2, 5 и б не перемещаются, а приводы 3 и 4, 7 и 8 перемещаются один навстречу другому. Таким образом, обеспечиваются щесть независимых перемещений звена 21. При необходимости сложного движения звена 21, точка которого имеет заданную пространственную траекторию, управление приводами осуществляется с использованием управляющей ЭВМ.

Манипулятор, звенья которого образуют замкнутые кинематические цепи, собранный из таких модулей, может применяться как манипулирующее, так и позиционирующее устройство.

Формула изобретения

Модуль манипулятора, содержащий основные приводы перемещения, установленные на основании с возможностью перемещения по окружности одного радиуса и щар- нирно связанные с поводками и с выходны.м звеном, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения числа степеней свободы, он снабжен дополнительными приводами и промежуточными звеньями, число которых в два раза меньше общего числа приводов, при

этом каждое из этих звеньев шарнирно связано с одной стороны посредством дополнительно введенной цилиндрической кинематической пары с выходным звеном, а с другой стороны - с двумя соседними поводками посредством дополнительно введенных двух

сферических кинематических пар, причем диаметрально противоположные цилиндрические кинематические пары расположены по одной оси и перпендикулярно оси другой цилиндрической кинематической пары, а каждый поводок в СБОЮ очередь связан с соответствующим приводом перемещения вращательной кинематической парой.

/

/

f9

7///////// /Л

Iii6

Фиг. 2

(J

Фиг.

/

/

Фиг. 5

Фие.б

Фие.9