Манипулятор Советский патент 1982 года по МПК B25J9/00 

(54) МАНИПУЛЯТОР Изобретение относится к машиностроению, а именно к промьшшенным роботам, предназначенным для автоматизации работ в опасных и труднодоступных зонах. Известен манипулятор с программны управлением, содержащий основание, захват, систему управления и шарннрно связанные звенья, каждое из которых включает четыре рычага, соединенных узлами вращения, из которых две пары противоположно расположенных узлов вращения имеют общуй ось вращения l}. Извесч ный манипулятор имеет недос таточную гибкость и значительные: габ риты звеньев, вызванньш конструкцией установки рычагов и двигателей с редукторами, что приводит в ко нечном итоге к снижению технологических возможностей. Цель изобретения - повьпп ниё техн логических возможностей. Указанная цель достигается тем, что узлы вращения выпЬлнены так, что соединяемые ими рычаги лежат в одной плоскости, параллельной плоскости расположения другой пары рычагов , причем двигатели с редукторами смонтированы внутри рычагов. Кроме того, оси узлов вращения соседних звеньев взаимно перпендикулярны и лежат в одной плоскости или расположены на одной прямой. На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг. 2 - звено манипуг лятора; на .фиг. 3 - сопряженный узел вращения; -на- фиг. 4 - несопряженный узел вращения; на фиг. 5 и 6 - соединение соседних звеньев. Манипулятор состоит из ромбообразных звеньев I, соединенных между собой узлами 2 и 3 сочленения, захвата 4, устрЬйства 5 крепления и блока 6 управления . Каждое ромбовидное звено, состоит из четырех рычагов 7, двух пар сопряженных узлов В вращения и двух несопряженкых узлов 9 вращения. Каждая пара рычагов несопряженных уз лов вращения лежит в своей плоскости, перпендикулярной осям вращения всех узлов звена. Каждый сопряженный узел 8 вращения (фиг. З) включает два двигателя 10 и два редуктора 11, связанных с зубчатым колесом 12, установленным на общей оси 13 вращения,па ры сопряженных узлов, закрепленной о помощью радиальных 1-4 и радиальноупорных 15 подшипников. Несопряженный узел 9 вращения (фиг. 4) включает один двигатель 10 и.один редуктор 11, связанный с зубчатым колесом 12, установленным на оси 13 вращения, жестко соединенной с другим рычагом 7. Узел 2 сочленения звеньев со взаимно перпендикулярными осями узлов вращения сопряжения включает (фиг.5) кронштейн 16, жестко соединенный с осями 13 вращения двух пар сопряженных узлов 8 вращения сочленяемых звеньев, и зубчатые колеса 12, установленные на обеих осях сопряженных узлов 8 вращения. Узел 3 сочленения звеньев вклю.чает (фиг. б) кронштейн 17, также со диненньпЧ с осями 13 вращения двух па сопряженных узлов 8 вращения, на которых установлены зубчатые колеса 12 При работе манипулятора ромбообразные звенья 1 преобразуют угловые движения рычагов 7 в поступательное продольное или боковое пере мещение каждого звена . При этом дост гается увеличение числа степеней свободы манипулятора за счет повышенной гибкости отдельных звеньев, а также уменьшение габаритов манипулятора за счет установки двигателей с редукторами внутри рычагов. В то же время узлы 2 и 3 сочленения позволяют иаботать манипулятору в трехмерном пространстве. Каждое звено манипулятора при ег работе может принимать как форму ром ба, так и складываться относительно несопряженных узлов 9 вращения. При вращении пары сопряженных узлов 8 вращения в одном направлении все зве-но поворачивается относительно своего сочленения. При вращении пары сопряженных узлов 8 вращения в разных направлениях звено продольно сжимается. Если звено при работе оказалось сжатым вдоль диагонали, на которой расположены сопряженные уз.лы 8 вращения, то путем вращения несопряженных узлов 9 вращения в одном направлении можно сложить звено под любым заданным углом. Манипулятор имеет высокую подвижность звеньев и позволяет расщирить технологические, возможности. Формула изобретения 1 , 1анипуяятор, содержащий основание, блок управления, захват и гаарнирно связанные звенья, состоящие каждое из четырех рычагов, соединенных между собой активными узлами вращения, имеющими двигатели, из которых противоположно расположенные узлы вращения шарнирно связаны с узлами вращения смежных звеньев, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, пары рычагов, связанные остальными узлами вращения, лежат в параллельных плоскостях, причем двигатели смонтированы внутри рычагов. 2, Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что оси узлов вращения смежных звеньев взаимно перпендикулярны и лежат в одной плоскости. 3. Манипулятор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что оси узлов вращения смежньпс звеньев расположены на одной прямой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 510361, кл. В 25 J 9/00, 1976.