Исполнительный орган манипулятора
1. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН МАНИПУЛЯТОРА , содержащий основание и гибкую руку, составленную из Одинаковых гибких модулей, соединенных между собой посредством стыковочных элементов, причем на последнем модуле размещено захватное устройство , кроме того, гибкий приводной элемент каждого модуля изготовлен из двуслойной пластинь с источником питания, при этом слои пластины вьшолнены из материалов, имеющих разные коэффициенты линейного расширения, отличающийся тем, что, с целью повьял ения грузоподъемности и Увеличения подвижности , гибкие приводные элементы соединены между собой, образуя четырехугольник , а стыковочные элементы закреплены на внешней стороне противоположньтх пластин со стороны слоя, имеющего меньший коэффициент линейного расширения, а две другие пластины расположены так, что слой, имеющий больший коэффициент линейного расширения, расположен с внещней стороны четырехугольника. СО 4;; сз (;D
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК .
ВСГСОВ31 g
i 1
ПИН;: СНщ «4, БИЕЛ111)ТИЦА
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ной элемент каждого модуля изгбтовлен из двуслойной пластины с источником питания, при этом слои пластины выполнены из материалов, имеющих разные коэффициенты линейного расширения, отличающийся тем, что, с целью новышения грузоподъемности и увеличения подвижности, гибкие приводные элементы соединены между собой, образуя четырехугольник, а стыковочные элементы закреплены на внешней стороне противоположных пластин со стороны слоя, имеющего меньший коэффициент линей-. ного расширения, а две другие пластины расположены так, что слой, имею- Ж щий больший коэффициент линейного расширения, расположен с. внешней стороны четырехугольника.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3699670/25-08 (22) 23. 01. 84 (46) 30. 11. 85. Бюл. N - 44 (71) Институт кибернетики АН ГССР (72) Л.Т.Хомерики и Т.Л.Хомерики (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 948625, кл. В 25 3 9/00, 1980.
Авторское свидетельство СССР
Ф 891427, кл. В 25 J 3/04, 1980. (54)(57) 1. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН NAНИПУЛЯТОРА, содержащий основание и гибкую руку, составленную из одинаковых гибких модулей, соединенных между собой посредством стыковочных элементов, причем на последнем модуле размещено захватное устройство, кроме того, гибкий привод„„Я0„„1194669 А (59 < В 25 J 3/04 // В 25 3 18/06 //
//В 25 J 9/08
С:
Р
° В
CO
4ь
©Ъ
СЬ
1194669
2. Исполнительный орган манипулятора по п.1, отличающийся тем, что стыковочные элементы размещены вдоль оси симметрии четырехугольника.
3. Исполнительный орган манипулятора по п. 1, отличающийся тем, что стыковочные элементы смещеИзобретение относится к машиностроенпю, а именно к манипуляторам роботов, и предназначено для обслуживания процессов перемещения и манипулирования в пространстве объектами: предметами, заготовками, инструментом и т.п.
Цель изобретения - повышение грузоподъемности и увеличения подвижности, На фиг. 1 изображен модуль манипулятора, разрез; на фиг. 2 — скомпонован .ый из модулей исполнительный орган манипулятора с захватным устройством; на фиr. 3 — исполнительный орган манипулятора при работе с поступательным движением модулей; на фиг. 4 — крепление стыковочных элементов в случае поворотного движения; на фиг. 5 — расположение модулей во время поворота; на фиг. 6 — модуль, составленньп пэ двух четырехугольников, размещенных в перпечдикулярньгл плоскостях.
Модуль манипулятора включает стыковочные элементы в виде полых втулок 1, слоистые прямоугольные пластины 2, пассивный слой 3 пластины, активный слой 4 пластины, электроизоляторы 5, экранированные провода 6 электропитания, основание манипулятора 7, схват манипулятора 8, угол Ы между концами пластин, углы p„, p> поворота модулей относительно продольной оси манипулятора, продольная ось 00 модуля, . (( продольная ось .QO манипулятора.
К стыковочным элементам 1 прочно присоединены пластины 2. Соединение пластин 2 выполнено последовательным соединением в виде плоского каркаса из четного числа (например
40 ны относительно оси симметрии четырехугольника .
4. Исполнительный орган манипулятора по п.1, отличающийся тем, что каждый модуль образован посредством четырехугольников, составленных из биметаллических гибких пластин, размещенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. четырех) пластин 2 так, что пассивный слой 3 одной пластины оказывается на той же стороне объединения, что и активный слой 4 следующей пластины. Пластины 2 друг к другу крепятся концами неподвижно и под
:прямым углом с помощью электроизоляторов 5. Пластины 2 изготовлены из прочного соединения слоев 3 и 4, обладающих yïðóãoñòüþ и разными коэффициентами линейного расширения.
Стыковочные элементы в виде полых втулок 1 и электроизоляторы 5 чзготовлены из конструкционного электроизоляционного материала (например пластмассы), На фиг. 1 представлен вариант силового объединения из четырех пластин 2, неподвижно соединенных под прямым углом относительно друг друга. Неподвижное соединение обеспечено укреплением пластин концами к четырем изоляторам 5 ° Все пластины 2 подобраны так, что обладают одинаковыми характеристиками (длиной, толщиной, шириной, материалом слоев и т.д.).
В данном случае (см.фиг.) силовое объединение геометрически представляет собой квадрат. К тем двум сторонам квадрата, где пластины 2 расположены пассивными слоями 3, снаружи присоединены втулки 1. У остальных двух пластин 2 пассивные слои 3 расположены с внутренней стороны квадрата силового объединения, Пластины 2 электрически друг к другу присоединяются экранированными проводами 6, подводимыми через втулки 1.
При компоновке манипулятора силовые объединения присоединяются друг за другом посредством втулок 1. Иа1194669
0 б нипулятор крепится к основанию 7 также с помощью втулок 1. Втулками 1 к концевому силовому объединению присоединяется и схват 8.
Работа устройства заключается в относительном перемещении концевой втулки со схватом 8 к концевой втулке, укрепленной на основании 7.
Эти перемещения возможны как поступательные, так и как повороты относительно продольной оси устройства.
Перемещение основано на использовании линейного расширения тел при воздействии на них электроэнергией (нанример, нагрева магнитострикции,. электрострикции). Из-за расположения активных и пассивных слоев в объединении изгиб одной половины пластин уравновесит противоположный изгиб другой половины пластин (см. фиг.3). При этом угол взаиморасположения концов соседних пластин не изменяется (угол 4). Но расстояние между концами втулок 1 изменится и приведет к движению в виде суммарного перемещения. Поступательное перемещение обеспечивается располо1О жением втулок вдоль продольной оси, когда оси втулок 1 совпадают с продольной осью устройства. Повороты имеют место при расположении втулок под углом к продольной оси.
Данный модуль манипулятора обеспечивает высокую подвижность в сочетании с высокой грузоподъемностью.
ВНИИПИ Заказ 7.361/19
Тираж 1049 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек тная, 4
