Пространственный механизм

 

Использование: изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике , и может быть использовано как микроманипулятор в электронной промышленности , микрохирургии. Сущность изобретения: при работе механизма каждый привод 7, воздействуя на рычаг 9, изменяет угол между звеньями 5 и б, при этом происходит перемещение в парах 3 и 4 и выходное звено 2 перемещается по одной координате относительно основания 1. Задаваемое программное перемещение достигается совместным действием всех приводов. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. 10

ОЗЛ -М4 Ё1 )»р

ВЕТСЫФ "ЧО тйЧйлЖВЭ t

РЕСПУБЛИК (ю))5 В 25 J 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,> и (21) 4838639/08 (22) 25.05.90 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Институт машиноведения им. А.А, Благонравова (72) А,Ф.Крайнев и В,А.Глазунов (53) 621-229.7(088.8) (56) Нага А., Sugimoto К., Synthesis of Parallel

Micromanipulators, Transactions of the

А$МЕ, ч.111, March 1989, р,34 — 39. (54) ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ МЕХАНИЗМ (57) Использование: изобретение относится к машиностроению, в частности к робото .Ж„„1726233 А1 технике, и может быть использовано как микроманипулятор в электронной промышленности, микрохирургии. Сущность изобретения; при работе механизма каждый привод 7, воздействуя на рычаг 9, изменяет угол между з веньями 5 и 6, при этом происходит перемещение в парах 3 и 4 и выходное звено 2 перемещается по одной координате относительно основания 1. Задаваемое программное перемещение достигается совместным действием всех приводов. 2 з,п. ф-лы, 6 ил.

/а

1726233

Л!— а Ь sin ada с!! = ог

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роботехнике, и может быть использовано как микроманипулятор в электронной промышленности, микрохирургии.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования и повышение надежности за счет герметизации кинематических цепей.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2- схема одной .кинематической цепи; на фиг.3 — вариант исполнения кинематической пары, сопряженной с основанием; на фиг,4 — 6 — варианты расположения выходного звена, Устройство содержит основание 1, выходное звено 2, кинематические цепи, имеющие по две кинематические пары 3 и 4, связанные, соответственно, с основанием и выходным звеном, два промежуточных звена 5 и 6, привод 7, вращательную пару 8 и рычаг 9, установленный на звене 6. Приводы и кинематические цепи размещены герметично в стакане 10, между которым и выходным звеном установлены сильфоны 11.

Пара 8 выполнена в виде упругого элемента прямоугольного поперечного сечения и Х-образного продольного сечения.

Неприводные пары 3 и 4, сопряженные с основанием и выходным звеном, могут быть выполнены в виде упругих изгибных круглых элементов, а пару, сопряженную с основанием, можно дополнить упругим изгибным элементом прямоугольного сечения (фиг.3).

Такими же парами, выполненными в виде упругих изгибных элементов круглого сечения, можно соединить привод 7 с рычагом

9 и звеном 5. Пары 8, 3 и 4 имеют Х-образное продольное сечение.

Привод 7 установлен между рычагом 9 и звеном 5 с натягом, т.е, в паре 8 осуществлен предварительный изгиб, а оси звеньев

5 и 6 установлены под углом. При этом малое приращение Л! расстояния l между точками О и А определяется исходя из анализа бесконечно малых.

Вводим обозначения: AB = а, ОВ = b, СВ =d, BD=с АВО= a/CBD=p,OA=!, СО =г, тогда l= а +Ь вЂ” 2 а b cosa;

Учитывая, что d а= — d P, и переходя к конечным приращениям, запишем:

Таким образом, существует передаточное отношение между перемещением в приводе Лг и изменением расстояния Л !. Это передаточное отношение, меняя аиф, можно изменять в широких пределах, однако для обеспечения точности это отношение должно быть по абсолютной величине меньше единицы.

Задавая а «180, P =90 (т.е, а несколько меньше 180 ), получают передаточное отношение, обеспечивающее при грубой дискретности перемещение привода, в качестве которого может быть использован, в частности, набор пьезоэлементов или шаговый двигатель, I незначительное изменение Л l, что обеспечивает требуемую повышенную точность.

Механизм работает следующим образом.

Каждый привод 7, воздействуя на рычаг

9, изменяет угол между звеньями 5 и 6, при этом происходит перемещение в парах 3, 4 и 8, и выходное звено 2 перемещается по одной независимой координате относительно основания 1.

Задаваемое программное перемещение достигается совместным действием всех приводов.

Формула изобретения

1. Пространственный механизм, содержащий основание и выходное звено, связанные между собой кинематическими цепями, включающими две кинематические пары, связанные с основанием и выходным звеном, два промежуточных звена и расположенный между ними привод поступательного перемещения выходного звена, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, он снабжен вращательными кинематическими парами и рычагами, установленными по одному в каждой кинематической цепи, при этом рычаг жестко связан с одним из промежуточных звеньев, вращательная пара установлена между концами промежуточных звеньев, а привод установлен между рычагом и вторым промежуточным звеном.

2. Механизм по п,1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что вращательная пара выполнена в виде упругого элемента прямоугольного поперечного сечения и Х-образного продольного сечения, а привод установлен с натягом, 1726233

3. Механизм по пп. 1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет герметизации кинематических цепей, он снабжен стаканами и сильфонами, при этом каждый стакан жестко связан своим дном с основанием и через сильфон своими стен- . ками — с выходным звеном, а кинематические цепи расположены в стаканах, 5