Шарнирный узел руки робота

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при конструировании приводов звеньев руки робота или манипулятора. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение быстродействия. Относительный поворот звеньев 1 и 2 осуществляется перераспределением адсорбата между емкостями 10 и 11, в которых содержится адсорбент, контактирующий с адсорбатом и приводными модулями 4 и 5, в которых адсорбат содержится между оболочкой и твердотельным ядром. Пepepacпpeдeлeн e адсорбата происходит под действием изменения температуры на поверхностях элементов. Пельтье 14 и 15, прилегающих к поверхностям емкостей 10 и 11. При этом тепловыделяющие и теплопоглощающие части элементов Пельтье расположены последовательно. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

COt0S СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1465317

А1 (5D 4 В 25 J 18 04 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н Д8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4225510/31-08 (22) 06.04.87 (46) 15.03.89. Бюл. № 10 (71) Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина (72) С. Г. Аграновский, Б. И. Морозов, Л. А. Станкевич, С. Ф. Минин и Ю. И. Пекишев (53) 621.229.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1414619, кл. В 25 J 9/00, 1986. (54) ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ РУКИ РОБОТА (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при конструировании приводов звеньев руки робота или манипулятора. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение быстродействия. Относительный поворот звеньев 1 и 2 осуществляется перераспределением адсорбата между емкостями 10 и 11, в которых содержится адсорбент, контактирующий с адсорбатом и приводными модулями 4 и 5, в которых адсорбат содержится между оболочкой и твердотельным ядром.

Перераспределение адсорбата происходит под действием изменения температуры на поверхностях элементов. Пельтье 14 и 15, прилегающих K поверхностям емкостей 10 и 11. При этом тепловыделяющие и теплопоглощающие части элементов Пельтье расположены последовательно. 1 "..ï.ô-лы, 3 ил.

1465317

Формула изобретения

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при конструировании приводов звеньев руки робота или манипулятора.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение быстродействия.

На фиг. 1 изображен предлагаемый шарнирный узел руки робота; на фиг. 2 — природной модуль в расслабленном состоянии;

На фиг. 3 — то же, в напряженном состоянии. !

Шарнирный узел кинематических звеньев

,1 и 2, соединенных шарниром 3, содержит ,пару линейных приводов, которые образо1

1 ваны последовательным соединением при водных модулей 4 и 5, одним концом за крепленных на звене 1, а другим — на зве-! не 2. Приводные модули 4 и 5 включают стыковочные узлы 6, обеспечивающие их гер метичное соединение, и анизотропные гер; .метичные оболочки 7, сообщающиеся между собой через узлы 6. Внутри каждой из оболочек 7 расположено твердотельное ядро 8, занимающее объем, не участвующий ни в работе растянутого модуля 4, ни напряженного модуля 5. Каждое ядро 8 снабжено центрируюн ими упругими волосками 9.

Канал, образованный приводными модулями

4 и 5, с одного конца закрыт, а другим концом герметично связан соответственно с адсорбатом, расположенным внутри оболочек 7. Емкости 10 и 11 смонтированы в корпусе звена 1 и прилегают своей теплопроводной поверхностью к поверхностям расположенных между ними группами элементов Пельтье 14 и 15, которые для простоты представлены по два элемента. Теплопоглощающая часть элемента Пельтье обозначена индексом Х, а тепловыделяющая— индексом Т. Обе группы элементов Пельтье

14 и 15 имеют встречное распределение этих частей, а сами элементы Пельтье следуют преимущественно в шахматном порядке чередования тепловыделяющих и теплопоглощающих частей.

Шарнирный узел работает следующим образом.

Для поворота звена 2 адсорбата в приводных модулях 4 и 5. Для этого на одну из групп элементов Пельтье 14 или 15 ! подается электропитание. Например, включается группа элементов Пельтье 14. Адсорбент в емкости 1 нагревается и выталкивает адсорбат в приводные модули 5 и одновременно адсорбент в объеме 10 охлаждается и поглощает адсорбат из приводного модуля 4. Происходит удлинение анизотропных оболочек 7 приводных модулей 4 и сокращение длины анизотропных оболочек 7 приводных модуЛей 5. Для уменьшения необходимого количества адсорбата, что позволяет увеличить быстродействие, паразитные объемы, заключенные между стыковочными узлами 6, заполняют твердотельным ядром 8. Волоски 9 удерживают оптимальное положение твердотельного ядра 8 около осевой линии оболочки 7 и на некотором расстоянии от узлов 6. Обратное направление движения звеньев 1 и 2 осуществляется включением элементов Пельтье, объединенных в группу 15. В результате происходит сокращение длин приводных модулей 4, а приводные модули 5 не препятствует удлинению. Это приводит к повороту в обратном направлении звена 2 относительно звена 1 вокруг оси 3. Элементы Пельтье следуют преимущественно в шахматном порядке для обеспечения наибольшего быстродействия. В этом случае работающая группа элементов наиболее эффективно влияет на температурную инерционность как отключенной группы, так и емкостей 10 и 11. Однако для осуществления гарантированного натяга между приводными модулями возможно некоторое небольшое отклонение от принятой (в основном в шахматном порядке) компоновки элементов

Пел ьтье.

1. Шарнирный узел руки робота, содер>кащий по крайней мере два линейных привода, расположенных по обе стороны одного из смежных звеньев, связанных этим приводами, которые образованы последовательным соединением через стыковочные узлы приводных модулей, каждый из которых включает анизотропную оболочку, внутри которой расположены твердотельное ядро и адсорбат, элементы Пельтье и адсорбент, контактирующий с адсорбатом, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения быстродействия, он снабжен упругими волосками, расположенными между ядром и анизотропной оболочкой каждого модуля, и двумя емкостями, в которых расположен адсорбент и которые герметично соединены с соответствующими модулями, а элементы Пельтье установлены на звене и образуют две группы со встречным расположением тепловыделяющих и теплопоглощающих частей, при этом емкости установлены на противоположных поверхностях элементов Пельтье.

2. Узел по и. 1, отличающийся тем, что элементы Пельтье расположены с чередованием тепловыделяющих и теплопоглощающих частей вдоль оси звена.

1465317 сия 2

Составитель Ф. Майоров

Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 844 21 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. ул. Гагарина, 1О1