Рука манипулятора Советский патент 1991 года по МПК B25J18/04 B25J11/00 

Ё

Изобретение относится к робототехнике, в частности к конструкциям манипуляторов промышленных роботов. Целью изобретения является упрощение процесса управления. Для перемещения каждого из последовательно соединенных звеньев 1 происходит подключение генератора импульсов к электродам соответствующего генератора 6 механических колебаний, установленного на диске перемещаемого звена. При этом к электродам, расположенным в камере этого звена, образованной эластичной оболочкой 3 и двумя смежными дисками, которая заполнена электрореологической жидкостью, эти импульсы поступают через инвертор. В результате импульсы, поступающие на генератор механических колебаний и электроды камер, находятся в противофазе. 3 ил.

Изобретение относится к робототехнике, в частности к конструкциям манипуляторов промышленных роботов,

Целью изобретения является упрощение процесса управления,

На фиг. 1 показан манипулятор, общий вид в разрезе; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - структурная схема системы управления перемещения манипулятора.

Манипулятор содержит звенья 1 с дисками, последовательно установленными и соединенными шарнирно друг с другом шарнирами 2. Диски смежных звеньев связаны друг с другом эластичными оболочками 3 с образованием герметичных камер между дисками звеньев и оболочками, заполненных электрореологической жидкостью 4. В камерах установлены также электроды 5. По периметру дисков звеньев установлены генераторы 6 механических колебаний.

В качестве генераторов механических колебаний могут быть использованы вибро- возбудители в виде мономорфной пластины пьезокерамики 7 с электродами 8. Пластины 7 торцами связаны с дисками звеньев и расположены попарно на диаметрально противоположных краях дисков.

Система управления манипулятором включает генератор 9 импульсов, инвертор 10, усилители 11,12 импульсов, источник 13 питания, переключатели 14, 15, в качестве которых могут быть использованы переключатели галетного типа ЗПЗН.

Две секции каждой галеты такого переключателя соединяют соответствующие электроды 8 двух пьезокерамических пластин 7 генераторов механических колебаний с генератором импульсов. Электроды 5 соединены с источником питания 13 через последовательно включенные третьи секции галетных переключателей 14 и 15, а такО xj GJ N СО

со

же через другие секции с инвертором 10 и генератором импульсов 9.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении звенья манипу- лятора неподвижны, переключатели 14 и 15 находятся в среднем положении, электроды 5 каждого звена связаны с источником 13 питания, электрореологическая жидкость 4 в каждой полости находится в твердом со- стоянии, фиксируя тем самым.звенья 1 друг относительно друга. Для изменения конфигурации манипулятора перемещается какое- либо из звеньев. Для этого переключатель, связанный с электродами 8 генератора меха- нических колебаний, расположенного на диске перемещаемого звена со стороны, определяемой направлением требуемого перемещения, переводится в крайнее положение. При этом происходит подключение генератора 9 импульсов к указанным электродам 8, а электродов 5 в камере этого же звена - к инвертору 10.

В результате импульсы, поступающие на генератор механических колебаний 6 и на электроды 5 электрореологической жидкости 4. находятся в противофазе. Когда электрический импульс поступает на электроды 5, электрореологическая жидкость находится в твердом состоянии, пьезокерамическая пла- стинка 7 сокращается, что не оказывает действия на звено, так как оно зафиксировано относительно других звеньев жидкостью. В следующий момент времени напряжение с электродов 5 снимается, электрореологиче- екая жидкость в жидком состоянии, пьезокерамическая пластинка 7 увеличивает линейные размеры, при этом происходит незначительное перемещение звена. При подаче электрических импульсов с определенной

частотой перемещения звена будут происходить непрерывно.

Для остановки и фиксации манипулятора переключатель 14 переводится в исходное среднее положение. Для изменения направления движения переключатель переводится в другое крайнее положение, подключая тем самым расположенный на противоположном крае диска генератор механических колебаний к генератору электрических импульсов и электроды 5 этого эвена - к инвертору 10.

Для перемещения звена 1 в направлении, перпендикулярном предыдущему, используется переключатель 15, подключающий какой-либо из двух расположенных на противоположных краях диска не задействованных ранее генераторов механических колебаний.

Аналогично работают системы управления всех остальных звеньев.

Формула изобретения Рука манипулятора, содержащая последовательно расположенные и шарнирно связанные между собой звенья, на которых установлены генераторы механических колебаний и устройства для фиксации звеньев, а также систему управления, отличающаяся тем, что, с целью упрощения процесса управления, звенья снабжены дисками, эластичными оболочками и электродами, а устройства для фиксации звеньев выполнены в виде герметичных камер, образованных дисками смежных звеньев и эластичными оболочками, установленными между этими дисками, при этом камеры заполнены электрореологической жидкостью и в них установлены электроды, а генераторы механических колебаний расположены по периметру каждого диска.

А-А

Фиг. 2

JL

77777УЛ/7/777/

Фиг t