Исполнительный орган рулевого привода

Авторы патента:

Литвиненко Александр Михайлович (RU)

Крылов Юрий Михайлович (RU)

Доценко Владимир Викторович (RU)

Агапов Александр Александрович (RU)

Прокудин Роман Владиславович (RU)

B25J13/00 - Управление манипуляторами (программное управление B25J 9/16,)

Владельцы патента RU 2774236:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к робототехнике, а именно к конструкции приводов, обеспечивающих перемещение исполнительного органа в пространстве. Исполнительный орган рулевого привода содержит основание, барабаны с намотанной на них гибкой лентой, двигатели, вращение которых обеспечивает перемещение гибкой ленты между барабанами с изменением их внешних диаметров, ролики, закрепленные на направляющих и расположенные в контакте с барабанами, и рулевую плоскость. При этом направляющие подвижно соединены с симметричными стойками, которые жестко соединены с рулевой плоскостью и расположены с направляющими и роликами по бокам от барабанов с возможностью перемещения вследствие изменения диаметров барабанов и поворота рулевой плоскости вправо или влево. Изобретение обеспечивает уменьшенные габаритные показатели и возможность вращательного движения без введения дополнительных звеньев и усложнения конструкции. 4 ил.

Изобретение относится к робототехнике, а именно к конструкции приводов, обеспечивающих перемещение исполнительного органа в пространстве.

Известен привод робота (Авторское свидетельство Литвиненко A.M. СССР №1442394, опубл. 07.12.88, бюл. №45, заявка №4242358/31-08 от 11.05.87), который содержит установленные на рабочей зоне робота, в точках позиционирования схвата, неподвижную часть, выполненную в виде магнитопроводов, и подвижную часть с активными токопроводящими элементами, выполненную в виде якоря электрического двигателя, установленного на звене руки робота, где также установлен щеточный узел. Около якоря в плоскости, параллельно его оси, закреплена электрическая обмотка, образующая систему возбуждения для всех магнитопроводов. Рука робота установлена на поворотной колонне, расположенной на основании.

Недостатком данного устройства является сложность исполнения, которая обусловлена необходимостью строгого соблюдения линейного размера.

Также известен исполнительный орган робота (Патент РФ Литвиненко A.M. №2250818, опубл. 27.04.2005, бюл. №12, заявка №2003124121/02 от 31.07.2003), состоящий из четырех гибких элементов, имеющих желобчатую форму. Элементы присоединены к крестовине с помощью шаровых шарниров. К середине крестовины прикреплен схват. Места крепления ленты к шарнирам выполнены в виде колодок, придающих зажатому концу ленты изгиб в поперечном сечении. На элементы одеты формостабилизирующие элементы, представляющие собой пластину с четырьмя прорезями, сделанными по форме изгиба элементов. Формостабилизирующие элементы присоединены к схвату при помощи тросовой гибкой связи с узлами. По мере выдвижения руки количество задействованных формостабилизирующих элементов увеличится. Вторые концы элементов пропущены через формообразующие направляющие и намотаны на барабан с приводами. Барабаны каждой степени подвижности установлены в каретке, движущейся по вертикальной поворотной колонне манипулятора. Формообразующие направляющие представляют собой брус из антифрикционного материала (фторопласта), на одной грани которого выполнена дугообразная прорезь, а недостатком данного устройства является небольшое усилие, развиваемое приводом.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является исполнительный орган робота (Патент РФ Литвиненко A.M. Бохер Р.М. №2653397, опубл. 08.05.2018, бюл. №13, заявка №2015149070 от 16.11.2015), состоящий из привода исполнительного органа снабженного дополнительным барабаном с приводом, установленным на основании с основным барабаном, и направляющими со штоком, присоединенным к каретке и связанным с исполнительным органом манипулятора, при этом гибкий элемент намотан на основной и дополнительный барабаны, каретка выполнена с двумя группами роликов, каждая из которых расположена в контакте с гибким элементом основного и дополнительного барабанов и установлена между упомянутыми основными барабанами, приводы которых связаны с системой управления манипулятора.

Недостатком данного устройства является большие габариты поскольку барабаны разнесены на длину каретки, а также невозможность реализации поворотного перемещения без применения дополнительных рычагов.

Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных характеристик.

Это достигается тем, что исполнительный орган рулевого привода содержит основание, барабаны с намотанной на них гибкой лентой, двигатели, вращение которых обеспечивает перемещение гибкой ленты между барабанами с изменением их внешних диаметров, ролики, закрепленные на направляющих и расположенные в контакте с барабанами, и рулевую плоскость, при этом направляющие подвижно соединены с симметричными стойками, которые жестко соединены с рулевой плоскостью и расположены с направляющими и роликами по бокам от барабанов с возможностью перемещения вследствие изменения диаметров барабанов и поворота рулевой плоскости вправо или влево.

Сущность изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 - вид сверху в среднем положении рулевой плоскости, на фиг. 2 - вид сверху в крайнем левом положении, на фиг. 3 - вид справа, на фиг. 4 - вид сзади.

Приводной блок содержит в себе основание 1, двигатели 2, гибкую ленту 3, намотанную на барабаны 4 и 5. В контакте с барабанами расположены ролики 6, закрепленные на направляющих 7. Рулевая плоскость 8 зафиксирована на оси 9, установленной в корпусе летательного аппарата (не показано на чертеже). Направляющие 7 подвижно соединены с симметричными стойками 10, которые в свою очередь жестко соединены с рулевой плоскостью 8. К валу двигателя подключены датчики перемещения (не указаны на чертеже).

Исполнительный орган работает следующим образом. При вращении двигателей 2 гибкая лента 3 перемещается между барабанами 4 и 5, изменяя внешний диаметр барабанов. Стойки 10 с направляющими 7 и роликами 6 перемещаются вслед за изменением диаметров барабанов, в зависимости от направления движения привода. Вследствие их перемещения рулевая плоскость 8 поворачивается вправо или влево.

Исполнительный орган имеет следующие технические преимущества: уменьшенные габаритные показатели за счет максимального сближения барабанов 4 и 5 и расположения стоек 10 с роликами 6 и направляющими 7 по бокам от барабанов 4 и 5, возможность вращательного движения без введения дополнительных звеньев и усложнения конструкции. Следствием этих технических преимуществ является с одной стороны уменьшение стоимости и веса конструкции за счет уменьшения базы, с другой стороны расширение области применения за счет возможности вращательного движения.

Исполнительный орган рулевого привода, содержащий основание, барабаны с намотанной на них гибкой лентой, двигатели, вращение которых обеспечивает перемещение гибкой ленты между барабанами с изменением их внешних диаметров, ролики, закрепленные на направляющих и расположенные в контакте с барабанами, и рулевую плоскость, при этом направляющие подвижно соединены с симметричными стойками, которые жестко соединены с рулевой плоскостью и расположены с направляющими и роликами по бокам от барабанов с возможностью перемещения вследствие изменения диаметров барабанов и поворота рулевой плоскости вправо или влево.

Манипуляционный модуль экзоскелета, захватное устройство манипуляционного модуля экзоскелета, палец захватного устройства манипуляционного модуля экзоскелета // 2769584

Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована в манипуляционных системах активного экзоскелета. Манипуляционный модуль содержит захватное устройство, поворотный узел и приемную гильзу, которая соединена через поворотный узел с захватным устройством и имеет во внутреннем пространстве рукав, установленный на расстоянии от стенок гильзы и по внутренней поверхности которого расположена воздушная подушка.

Способ приведения в движение экзоскелета // 2768106

Изобретение относится к области использования экзоскелета, надетого на человека-оператора. Способ приведения в движение экзоскелета включает в себя использование средств обработки данных и осуществление следующих этапов: генерирование траектории экзоскелета из сидячего положения в стоячее положение или наоборот, при этом указанная траектория параметризована временем, применение на указанной траектории набора виртуальных ограничительных условий для активируемых степеней свободы экзоскелета, причем данные условия параметризованы по переменной фазы, активирование контроллера экзоскелета, ассоциированного с указанным набором виртуальных ограничительных условий, для перехода экзоскелета из сидячего положения в стоячее положение или наоборот, при этом контроллер способен генерировать команды для приводов экзоскелета с соблюдением виртуальных ограничительных условий по ходу траектории.

Центральный генератор ритмов для генерации сигналов управления походкой шагающего робота // 2761132

Изобретение относится к колебательным системам и может использоваться в робототехнике для генерации сигналов, задающих походку шагающего робота, а также для управления режимами походки. Центральный генератор ритмов для генерации сигналов управления походкой шагающего робота состоит из одного активного осциллятора с нелинейным затуханием и по меньшей мере одного линейного диссипативного колебательного контура, включенных в цепь активного осциллятора параллельно через конденсатор.

Устройство управления манипуляторами роботохирургического комплекса // 2757969

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам управления манипуляторами роботохирургического комплекса. Устройство содержит рычажный механизм, рукоять управления и цифровой блок управления.

Система и способ управления роботом, вычислительное устройство и носитель данных // 2757646

Система управления роботом содержит область хранения, подъемную машину, устройство управления и по меньшей мере один самоходный робот. Область хранения содержит чердак, характеризующийся наличием по меньшей мере двух ярусов и приспособленный для хранения контейнера, причем на полу каждого из по меньшей мере двух ярусов чердака предусмотрен проход для перемещения самоходного робота.

Способ и устройство для податливого рабочего органа // 2746931

Заявлены способ и устройство для выполнения операции в отношении заготовки с использованием многоосевого податливого рабочего органа для прикрепления к роботизированному устройству. Рабочий орган размещают в номинальном местоположении элемента заготовки, в отношении которой необходимо выполнить заданную операцию.

Гетерогенный модульный реконфигурируемый мобильный робот // 2744050

Группа изобретений относится к области реконфигурируемых мобильных роботов. Гетерогенный модульный реконфигурируемый мобильный робот состоит из цепи мехатронных модулей, оснащенной с двух сторон андрогинными стыковочными узлами, платформы с системой удержания равновесия и выдвижными опорами, двигающейся вдоль цепи мехатронных модулей, и сменных рабочих инструментов и схватов с андрогинными стыковочными узлами, присоединяемых к цепи мехатронных модулей или располагаемых на платформе с системой удержания равновесия.

Способ принудительной угловой ориентации головы и таза человека-оператора в механизме подвеса, применяемого для дистанционного управления антропоморфным роботом // 2743952

Изобретение относится к области робототехники и может быть использовано, например, в спасательных операциях, космической индустрии, водолазном деле и т.д. Способ принудительной угловой ориентации головы и таза человека-оператора в механизме подвеса, применяемого для дистанционного управления антропоморфным роботом, включает создание единой подвижной системы, связывающей глобальный механизм подвеса, ответственный за пространственную угловую ориентацию всего тела человека-оператора, и жесткие элементы экзоскелета: голову и таз.

Комплекс копирующего управления манипуляторами антропоморфного робота // 2725930

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в системах копирующего управления манипуляторами антропоморфного робота, работающими в паре. Комплекс копирующего управления манипуляторами антропоморфного робота содержит блок механической системы задающего устройства, блок датчиков задающего устройства, блок расчета углов поворота руки оператора, блок управления приводами антропоморфного манипулятора, а также блок расчета целевых углов поворота манипулятора антропоморфного робота, с помощью которого осуществляется копирование движений руки оператора не по вектору углов поворота в суставах руки оператора, а по обобщенным координатам.

Исполнительный орган // 2774238

Изобретение относится к робототехнике, а именно к конструкции приводов, обеспечивающих перемещение исполнительного органа в пространстве. Исполнительный орган привода содержит барабаны с намотанной на них гибкой лентой, двигатели, вращение которых обеспечивает перемещение гибкой ленты между барабанами с изменением их внешних диаметров, шток, зафиксированный двумя подшипниками и направляющей, и штыри, расположенные перпендикулярно штоку по обеим сторонам от барабанов. Один из штырей содержит ролик, а второй – подпружиненный ролик. При этом шток выполнен с возможностью перемещения со штырями за счет изменения диаметра намотки. Изобретение обеспечивает уменьшенные габаритные показатели и повышенную радиальную жесткость. 3 ил.