Шарнирный узел манипулятора Советский патент 1982 года по МПК B25J17/00 

: Изобретение относится к робототех нике и может быть применено в приводах манипуляторов. Известны шарнирные узлы манипуляторов, содержащие входное, промежуточное и выходное звенья, связанные между собой шаровыми шарнирами, Каждый шаровый шарнир в этом узле вы полнен в виде силового цилиндра, поршнем которого является подпятник Между подпятником и шаром образована дополнительная рабочая полость с сечением, меньшим площади сечения полости основания, и соединена с последней и с полостями последукацих шарниров 13. Недостаток известного устройства состоит в малом быстродействии фикса ции положения зйеньев и больших габаритах. При этом наличие рабочей жидкости в конструкции маниулятора не всегда желательно,, особенно в мик романипуляторах или при работе в условиях космоса. . Целью изобретения является повыше ние быстродействия и сокращение габаритов устройства. Поставленная цель достигается Тем, что шаровые шарниры выполнены пьезоэлектрическими и через дополнительно введенное коммутирующее устройство подключены к источникам постоянного и высокочастотного напряжения. , На чертеже схематически изображен микроманипулятор, Мйкроманипулятор состоит из основания 1, промежуточного 2 и KOH JHOго 3 звеньев, связанных между собой шаровыми шарнирами, выполненными в виде шаров 4.и 5, плотно сопряженных с подпятником б основания 1 и подпятником 7 конечного звена 3. Шары 4 и 5 выполнены в виде пустотелых сферических пьезоэлементов, элементы которых через коммутирующее устройство 8 подключены к блоку 9 управления , содержащему отдельные источники 10 и 11 высокочастотного и постоянного напряжения соответственно. Конечное звено 3 соединено с рабочим органом 12. Устройство работает следукядим образом. При подаче от источника 10 высокочастотного напряжения блока 9 управления через коммутирующее устройство 8 высокочастотного напряжения на электроды пьезоэлектрических шаров 4 и 5 последние начинают вибрировать с высокой частотой и между ними и по пятниками 6 и 7 создается вибрационная сжатая газовая пленка, а при работе в условиях с)тсутствия газовой среди (в космосе) - вибрационная пленка, наличие которой практически исключает трение между шарами 4, 5 и подпятниками 6 и 7, т.е. трение в паре шар-подпятник практически отсутствует и звеньям микроманипулятора можно сообщить любое рабочее положение. Рабочий орган 12 устанавливают в заданное положение и отключают высокочастотное напряжение от электродов пьезоэлектрических шапов 4 и 5. Пьезоэлектрические шары 4 и 5 фиксируются в подпятниках 6 и 7 соответственно из-за резко увеличивающейси силы трения. В след тощий момент на пьезоэлектрические шары 4 и 5 подается постоянное (положитель ное) напряжение. Пьезоэлектрические шары 4 и 5 ме няют свои габариты, их диаметры уве личиваются и они зажимают подпятники 6 и 7 и надежно в них фиксируются, фиксируя звенья в заданном поло жении. При снятии постоянного напря жения и подаче высокочастотного напряжения на электроды пьезоэлектрических шаров 4 и 5 звенья 2 и 3 мик романипулятора можно выставить в лю бое рабочее положение. В случае, если требуется изменить положение отдельного звена, например 3, не изменяя положения предьщущего, например 2, то к электродам пьезоэлектрического шара 4 приведено постоянное напряжение, а к электродам пьезоэлектрического шара 5 подается высокочастотное напряжение, а после изменения положения звена 3 высокочастотное напряжение от электродов пьезоэлектрического шара 5 снимается и подается постоянное напряжение Применение предложенного шарнирного узла позволяет повысить быстродействие фиксации подвижных звеньев и сократить габариты устройства. Формула изобретения Шарнирный узел манипулятора, содержащий входное, промежуточное и выходное звенья, связанные между собой шаровыми шарнирами с подпятниками, отличающийся тем, что, с целью сокращения габаритов и повышения быстродействия, шаровые шарниры выполнены пьезоэлектрическими и через дополнительно введенное коммутирующее устройство подключены к источникам постоянного и высокочастотного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №573340, кл. В 25 J 11/00, 1976.

Ю