Манипулятор

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях манипуляторов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Привод перемещения выходного эвена, который установлен на основании, содержит модули поворота относительно осей X.Y и Z. Катедый из модулей выполнен в виде пакета плоских кольцевых пьезоэлементов с соответствующими электродами на торцовых поверхностях . Пьезоэлементы модулей поворота вокруг осей X и Y имеют на одном торце сплошной электрод, а на другом разделенный на участки с различной площадью и конфигурацией электрод . Пьезоэлементы модуля поворота вокруг продольной оси Z имеют на обоих торцах электроды в виде секторов , расположенных с угловым смещением относительно секторов другого торца. При подаче на соответствующие участки электродов определенных моду лей фиксированного управляющего напряжения питания происходит деформация пьезоэлементов, пропорциональная площади электродов. Суммируясь в модулях поворота, деформации пьезоэлементов вызывают соответствующие перевыходного звена манипулятора . 1 з.п.ф-лы, 4 ил.. I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

151)5 В 25 J 9/00 9/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4496638/08 (22) 21.10.88 (46) 07.01.91. Бюл. Р - 1 (73) Научно-производственное объединение "Спецтехоснастка" (72) В.Е.Фабриков и Г.В.Фабриков (53) 621-229.72 (088.8) (36) Авторское свидетельство СССР Ф 1512764, кл. В 25 J 9/00, 1989. (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к машино,строению и может быть использовано в конструк щях манипуляторов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Привод перемещения выходного звена, который установлен на основании, содержит модули поворота относительно осей

k.Y и 2. Каждый из модулей выполнен в виде пакета плоских кольцевых

Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам для различного рода процессов манипулирования объектами в пространстве.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет осуществления заданной последовательности перемещений выходного звена путем обработки определенной временной последовательности сигналов постоянной величины, а также поворотов вокруг продольной оси манипулятора.

„„Я0„„1618637 А 1

2 пьезоэлементов с соответствующими электродами на торцовых поверхностях. Пьезоэлементы модулей поворота вокруг осей Х и Y имеют на одном торце сплошной электрод, а на другом разделенный на участки с различной площадью и конфигурацией электрод. Пьезоэлементы модуля поворота вокруг продольной оси Z имеют на обоих торцах электроды в виде секто; ров, расположенных с угловым смещением относительно секторов другого торца. При подаче на соответствующие участки электродов определенных моду лей фиксированного управляющего напряжения питания происходит деформация гьезоэлементов, пропорциональная площади электродов. Суммируясь в модулях поворота, деформации пьезоэлементов вызывают соответствующие перемещения выходного звена манипулятора

1 з.п.ф-лы, 4 ил. .

На фиг.1 показан манипулятор, об щий вид; на фиг.2 — пьезоэлемент модуля поворота относительно поперечной оси; на фиг.З вЂ” разрез А-A на фиг.2; на фиг.4 — пьезоэлемент модуля поворота вокруг продольной оси.

Манипулятор содержит модули поворотов вокруг осей Х, У, 2 относительно неподвижного основания 1, а также выходное звено (не показано). Модули поворота вокруг осей Х и Y состоят из пакета соответственно сориентированных плоских кольцевых пьезоэлемен1618637 тов 2, на одной из торцовых поверхностей которых нанесен сплошной кольцевой электрод 3, а на другой электрод 4> разделенный на различные по площади и конфигурации участки. Модуль поворота вокруг оси Z состоит из пакета пьезоэлементов 5, на обоих торцовых поверхностях 6 .и 7 которых нанесены разделенные на сектора электр) роды 8 и 9. Расположение электродов

8 и 9 на поверхностях 6 и 7 отлича— ется друг от друга смещением на определенный угол относительно оси Z.

Манипулятор работает следующим образом.

На половину участков электрода 4 пьезоэлемента 2 подают напряжение питания величиной +U, а на диаметрально противоположную половину -U 2p (фиг.2 и 3 ) При этом соответствующие зоны каждого пьезоэлемента 2 деформируются на необходимые величи+ 1я + яв + э - 3 в -,э - э-4. пропорциональные площади соответ- 25 ствующих участков электрода 4 и обеспечивающие линейность относительно поворота плоскостей поляризации пьезоэлемента 2 вокруг оси Y. Деформации всех элементов модуля сумми- 3р руются, из-за чего продольная ось манипулятора изгибается (поворачивается) вокруг оси Y.

Аналогичным образом осуществляется поворот продольной оси манипуля- 35 тора вокруг оси Х при подаче управляющего напряжения на пьезоэлементы соответствующего модуля.

При подаче напряжения питания величиной +U на электроды 8 пьезоэле- 4р мента 5., и -Б на электроды 9 (фиг.4), пьезоэлемент 5 испытывает деформацию сдвига поверхности б относительно поверхности 7 вокруг. оси Z. Суммируясь в модуле деформации всех его элементов 5 вызывают поворот манипуляторов вокруг оси Z °

Таким образом, осуществляя соответствующую временную подачу напряжения питания постоянного уровня на те или иные участки электродов,. можно производить необходимые программные перемещения выходного звена манипулятора.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Манипулятор, содержащий выходное звено и установленный на основании привод его перемещения, состоящий из модулей поворота относительно поперечных осей, при этом модули поворота выполнены в виде пакета плоских кольцевых пьезоэлементов, на одной торцовой поверхности каждого из,которых расположен сплошной электрод, а на другой — разделенный на участки, отличающийся тем, что, с целью расширения функцио- нальных возможностей, он снабжен модулем поворота относительно продольной оси манипулятора, также выполненным в виде пакета плоских коль= цевых пьезоэлементов, на обеих торцовых поверхностях каждого из которых расположены электроды в виде секторов, причем секторы одной торцовой поверхности расположены с угловым смещением относительно секторов дру" гой торцовой поверхности.

2. Манипулятор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что участки . электродов пьезоэлементов выполнены с различной между собой площадью и конфигурацией.

1618637

1б 18637

Составитель И.Афонин

Редактор Е.Папп Техред Л.Сердюкова Корректор N.дем,,ик

Заказ 17 Тираж Подписное

BHKgIH Гэсударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКЯТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101