Очувствленный схват манипулятора

 

Изобретение относится к робототехнике , а именно к выполнению исполни тел ь ньГх органов роботов и манипуляторов . Целью изобретения являет1 ВОЕООЮЗНАЯ ПМЕйТШ ТЕШЧс5Ш I БИБЛИОТЕКА ся повьппение точности очувствления схвата. При включении двигателя П, установленного на кронштейне 2, происходит перемещение гайки винтовой пары 12 и поворот рычага 10. Посугедний, воздействуя на вал 9, сводит ИЛИ разводит рычаги 6 схвата, которые с возмсжностью полорота установлены на. кронштейне 4, закрепленном на свободном конце трехкоординатного датчика 3 усилий, конструкция которого обеспечивает измерение усилий по трем координатным осям. 1 в,п. ф-лы. Зил, С САЭ: :л // Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 25 T 13 08 1 02 щ,Ц3К)ЗНМ!!ц Я;Я . 1Д4АМ! И ;»ЬЛИО» »»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 15. 05.90. Вюл. К -18 (2 ) 3842423/25-08 (22) 09. 01 . 85 (72) В, К. Виноградов, П, ) !. Останина, И. А. Семенов и А. В, Яковлев (53) 62-229. 72(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 795940, кл, В 25 J 15/00, 1978. (54} ОЧУВСТВЛЕННЫЙ CXBAT ИАНИ1)УПЯТОРА (57) Изобретение относится к робототехнике, а именно к выполнению исполнительнь!х органов роботов и манипуляторов, Целью изобретения является повышение точности очувствления схвата. При включении двигателя 11, установленного на кронштейне 2, происходит перемещение гайки винтовой пары 12 и поворот рычага 10. Последний, воздействуя на вал 9, сводит или

1 разводит рычаги 6 схвата, которые с возмсжностью поворота установлены на. кронштейне 4, закрепленном на свободном конце трехкоординатного датчика 3 усилий, конструкция которого обеспечивает измерение усилИй по трем координатным осям. s.ï. ф-лы, Зил.

l

Изобретение относится к робототехнике, а именно, к выполнению исполнительных органов роботов и мани. пуляторов.

Целью изобретения является повышение точности очувствления схвата.

На фиг. 1 изображен схват, общий вид, на фиг, 2 - вид А-А на фиг. 1 при сведенных губках схвата, на фиг. 3 — то же, при разведенных губках схвата; на фиг, 4 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 6 — схема соединения тензорезисторов для измерения усилия по оси Х; на фиг. 7 — то же, по оси У; на фиг. 8 — то же, по оси Z,. .Очувствленный схват содержит основание 1, на котором закреплены первый кронштейн 2 и трехкоординатный датчик 3 усилий, соединенный со вторым кронштейном 4. Кроме того схват содержит привод перемещения губок 5„ включающий два двуппечих рычага 6, установленный на кронштейне 4 с воэможностью поворота, на одних концах которых закреплены губки 5, а другие упруго связаны между собой пружиной

7 и соединены планками 8, один конец каждой из которых шарнирно связан с соответствующим двуплечим рычагом 6, а другие концы планок 8 установлены на валу 9 (пальце) с воэможностью поворота вокруг его.оси.

Привод также включает дополнительный рычаг 1О, на одном конце которого выполнен паз, .в котором с зазором расположен вал 9, а другой с воэможностью поворота установлен на кронштейне 2, на котором также закреплен двигатель 11, вал которого через винтовую пару 12 связан с дополнительным рычагом IO, Трехкоординатный датчик 3 усилий выполнен в виде втулки 13 в которой выполнены две, расположенные взаимно перпендикулярно пары прорезей 14 и 15 ° каждая иэ которъм образована двумя, расположенными диаметрально противоположными прорезями переменного сечения, обеспечивающими эа счет концентрации наяряжений величину деформации, необходимую для нормальной работы тензорезисторов при сохранении достаточной жесткости всей конструкции.

Для предохранения упругих элементов от сверхдопустимого воздействия

9450 предусмотрена предохранительная втулка 16 с буртом, установленная внутри втулки 13, Зазоры между втулками выбираются в пределах допустимых,цеформаций упругих элементов по всем координатам измерения, В каждой прорези установлено по четыре тенэореэистора 17-31 и 32, которые соединены в три электрических моста. Два противоположных плеча первого моста, обладающего чувствительностью в направлении оси Х, образованы соединенными последовательно тенэореэисторами 18, 22 н 19, 23, установленными диаметрально противоположно у центральных частей пары прорезей 14, а два других плеча— соединенными последовательно тенэорезисторами 17, 21 и 20, 24, установленными диаметрально противоположно у краев этих прорезей.

Противоположные плечи второго моста, обладающего чувствительностью в направлении оси У., образованы тенэореэисхорами 25„ 27 и 26, 28, установленными диаМетрально противоположно у центральных частей пары прорезей l5, .а противоположные плечи третьего мос-а,, обладающего чувстви."ельностью в наг,,равлении оси Е образованы тенэорезисторами 29, 31 и 30, 32, установленными у краев каждой прорези 15.

Позицией 33 обоэначе . штырь, с помощью которого производится определение фактических координат сборки, Очувствленььй схват работает следующим образом.

При све,ценных губках схвата про-. изводится определение фактических координат сборки наездом DIYblpH 33 на пластину (на чертеже не показана) по соответствующей координате,Х (У, К) до достижения определенного усилия на датчике 3 усилия, При этом происходит деформация тенэарезисторов 17-31 и 32 и на выходах тензомостов (фиг. 6-8) появляются сигналы, пропорциональные усилиям, действующим на датчике. Па достижении определенного, ранее эаданногс усилия производится запись в блок оперативной памяти фактических координат, Полученные таким образом координаты используются при работе в автоматичесKQM режиме е

При воздействии усилия по осн Х тензореэисторы 1 7, 20, 21, 24, 29, 30, 31; 32 испытывают сжатие, а тензореэисторы 18, 19, 22, 23, 25, 26, 27, 28 — растяжение.

Мост, образованный тензорезисторами 17-24,обладает чувствительностьюк усилию по оси Х, так как плечи моста, образованные тензореэисторами 17 и 21 и тенэорезисторами 20 и 24, име- 10 ют один и тот же знак изменения сопротивления и включены в противоположные плечи моста, тензорезисторы двух других противоположных плеч моста имеют другой знак изменения сопротив- 1 ления. Остальные два моста не обладают чувствительностью к усилию по оси

Х, так как при этом все тензорезисторы, входящие в один м:.ст, имеют один и тот we знак изменения сопротивле- 20

HH+ o

При воздействии усилия по оси Y испытывают растяжение тензореэисторы

17, 20, 22, 23, 26, 27, 29 и 30 и тензорезисторы 18, .:, 21, 24, 25, : 28, 31 и 32 — сжатие, Чувствительностью к усилию по оси

Y обладает только мост, образованный тензорезисторами 25-28, так как тензорезисторы 26 и 27, имеющие одинако- ЗО вый знак изменения сопротивления, включены в противоположные плечи моста, а в другие противоположные плечи моста включены тензореэисторы 25 и 28, имеющие одинаковый, но обратный по отношению.к тенэореэисторам 26 и 27, знак изменения сопротивления.

Мост, образованный тензорезисторами 17-23 и 24, не обладает чувствительностью к усилию по оси У, так как 40 в каждом его плече имеются два тензорезистора, соединенные последовательно, изменение сопротивлений которых имеет раэнь|й знак, значит общее сопротивление моста не изменяется. 45

В мосте, образованном тензорезисторами 29 — 32, тензорезисторы, имеющие одинаковый знак изменения сопротивления, включены в соседние плечи моста, и значит этоз мост также не 50 обладает чувствительностью к усилию по оси Y.

1. Очувствл иный схват манипулятора, содержащий гукн с приводом их перемещения, свя-. = ííûå с основанием через трехкоор:,.-чатный датчик усилий, о т л ь ч а ю щ и с я тем, что, с целью и:-.ыше-..:я точности очувствления, - снабжен двумя кронштейнами, первый иэ которых жестко связан с основанием„ а второй — с грехкоординатным да »,, îì усилий, а привод губок включает два двуплечих рычага, установг;-.нных на втором кронштейпе, на одних концах которых закрепл .и- †:убки, а другие концы рычагов упруго связаны между собой и соединены двумя дополнительными планками, один конец каждой нэ которых шарнирно .связан с соответствующим двуплечим рычагом, палец, на котором с возможностью поворота установ- лен дополнительный рычаг, на одном конце которого выполнен паэ, в котором с зазором расположен указан ный палец, а другой конец рычага установлен с возможностью поворота на первом кронштейне, и закрепленный

При воздействии усилия по оси Z тензорезисторы 17, 19, 22, 24, 27, 28, 29 и 31 испытывают растяжение, а тенэорезисторы 18, 20, 21, 23 ° 25, 2б, 30 и 32 — сжатие.

Лпалогично случаю воздействия усилия по оси У чувствительностью облапает только мост, образованный тензорезисторами 29, 30, 31 и 32, а два других моста чувствительностью к усилию по оси 2 не обладают, Затем схнат устанавливается в исходное положение. Включается двигатель 11. Гайка винтовой пары 12 перемещается по винту вверх, отклоняет дополнительный рычаг 10 вправо. Последний переводит планки 8 из исходного положения в положение открытия схвата (фиг. 3). По сигналу системы управления схват перемещается в заfJàíHóè координату, Двигатель 11 включается на реверс. Рычаг 10 переводит планки 8 в исходное положение. Схват закрыт (Фиг. 2). Деталь зажата. Далее зажатая деталь переносится на рабочую позицию. При работе схвата в автоматическом режиме сборки он перемещается по оси Х н режиме заданного движения, а по двум другим координатам (Y и Х)- в режиме разгрузки собираемого соединения sa счет обнуления возникающих усилий соо-.зетствующими приводами манипулятора, Формула изобретения

S I 30945 на этом кронштейне двигатель, кинематически связанный с дополнительным рычагом.

2„ захват по и. I, о т л и ч а вtEI и Й с я тем, что трехкоординатный датчик усилий выполнен в виде втулки, с двумя расположенными взаимно перпендикулярно парами прорезей, прн этом прорези каждой пары расположены диаметрапьно противоположно nnoc — 18 кости перпендикулярной оси втулки и шестнадцати тензорезисторов, установленных по четыре в каждой прорези втулки, при этом тензореэисторы соединены в три электрических моста, два противоположных плеча первого иэ которых образованы соединенными последовательно тенэорезнсторами, установленными диаметрально противоположно у центральных частей прорезей, расположенных со стороны основания, а два других плеча — соединенными последовательно тенэореэисторами, установленными диаметрально противоположно у краев этих прорезей, противоположные плечи второго моста образованы тенэореэисторамн, установленными диаметрально противоположно у центральных частей прорезей, расположенных со стороны губок схвата, а противоположные плечи третьего моста образованы тензорезисторами, установленными у краев каждой иэ этих прорезей.

1309450

1309450

Составитель Ф. Майоров

Техред N. Ходанич Корректор И. Шароши

Редактор С, Кулакова

Заказ 1534 Тираж б96 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35» Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.. Ужгород, ул. Проектная, 4