Механическая рука Советский патент 1981 года по МПК B25J1/00 

(54) МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА

1

Изобретение относится к машиностроению и касается манипуляторов, используемых для механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций в различных отраслях промь шпенности.

Известна механическая рука, содержащая основание, шарнирно соединенные звенья, из которых два последовательно соединен П 1х звена имеют одинаковые длины, индивидуальные приводы, кинематически связанные с каждым звеном, механизм компенсации кинематического взаимовлияния перемещений звеньев и систему программного управле шя 1).

Недостатком указанной механической рукя является низкая точность выполнения движений по контуру вследствие наличия дискретности системы управления и зоны нечувствитель- . ности привода. Повышенная точность наиболее необходима при выполнении стереотипных даижений, обусловленных технологическими особенностями применения механической рук.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и увеличение точности движения руки.

Цель достигается тем, что в кинематической цепи приводов звеньев одинаковой длины смонтирована муфта и дополнительные кинематические элементы с передаточным отнощетшем между ними, равным двум, причем оди из этих элементов жестко установлен на валу одного привода, а другой соединен с валом второго привода посредством муфты, связанной с системой программного управления.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема механической руки; на фиг. 2 вид «по стрелке А на фиг. 1.

Механическая рука образована последовательно установленными на основании 1 и щарнирно соединенными звеньями 2-7. Звено 2 посредством шарнира крепится на основании 1. Там же установлены механизм компенсации кинематического взаимовлияния перемещений звеньев, образованный рядом дифференциалов 8-14, и индивидуальные приводы 15-21, связанные со звеньями руки кинематическими цепями, выполненными, например, на тросовых передачах 22-28. Натяжение всей системы передач механической руки осуществляется механизмом. 37 содержащим ряд сумматоров-дифференциалов 29-35 с согласующими редукторами i (если это необходимо) I торсион 36 и натяжную тросовую ветвь 37, уложенную на ролики 38-44. Валы индивидуальных приводов 16.и 17 звеньев 3 и 4 связаны дополнительной кинематической цепью, состоящей из элементов 45, например из зубчатых передач, имеющих передаточное отнощение, равное двум. На валу одного из индивидуальных приводов установлена муфта 46, включаемая и выключаемая по сигналам системы программного управления. Передаточное отношение, равное двум дополнительным кинематическим элементам 45 цепи определяется тем, что при равных длинах звеньев 3 и 4 и необходимости перемещения конца звена 4 по лучу, проходящему через ось поворота звена 3, приращение угла, образованного этим лучом и звеном 3, всегда равно половине приращения угла между звеньями 3 и 4 и противоположно ему по направлению. Механическая рука работает следующим образом. При вращении приводов 15-21 посигналам от программного устройства системы управления движение передается на компенсирующий механизм (на дифференциалы 8-14), а с него тросовым передачам 22-28, которые осуществляют соответствующие программные перемещения звеньев 2-7. Кроме тоги, движение поступает на суммато ры-дифференциалы 29-35, которые должным об разом суммируют движения двигателей и обеспечивают вращение торсиона 36 без его раскру ки, поддерживая заданное натяжение в приводных кинематических цепях с помощью тросово ветви 37. При необходимости бьшолнения движения по лучу от программного устройства по ступает сигнал на включе1ше муфты 46, которая отключает привод 17 и включает в кинематическую цепь элементы 45 между звеньями 3 и 4 руки, обеспечивая тем самым заданную траекторию. Мощность привода 16 используется для привода обоих звеньев 3 и 4. Точность выполнения траектории механической руки будет сзапествеино выизе,- чем при обычном программном управлегота, так как между углами поворота звеньев 3 и 4 реализуется жесткое кинематическое соотнощение. Кроме того, на время перемещения по прямой программное устройство освобождается от управления одлой степенью свободы, и его ресурсы могут быть использованы для других необходимых вычислительных или управляюпдах функций. Формула изобретения Механическая рука, содержащая основание, шарнирно соединенные звенья, из которых два последовательно соединенных звена имеют одинаковые длины, индивидуальные приводы, кинематически связанные с каждым звеном, механизм компенсации кинематического взаимовлияния перемещений звеньев и систему программного управления, отличающаяся тем, что, с целью .расщирения технологических возможностей и увеличения точности движения руки, в кинематической цепи приводов звеньев одинаковой длины смонтирована муфта и дополнительные кинематические элементы с передаточным oTHomeiffleM между ними, двум, причем один из этих элементов жестко установлен на валу одного привода, а другой соединен с валом второго привода посредствоммуфты. 2. Рука по п. 1; о т л и ч а ю щ а я с я тем, что муфта связан-: г. с: :;емой программяоjro управления. Источники информации, принятые во внимаш1е при экспертизе 1. Станки и инструменты, 1976, № 4, с. 7.

fcjfeAJЫ W-Ы Ы-Ь

iXVr nxjCvdcV

so 31 JZ. .J .

-

/