Исполнительный орган

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 2774238:

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 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.

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 конструкторского 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

Изобретение направлено на уменьшение габаритов и улучшение эксплуатационных характеристик.

Это достигается тем, что исполнительный орган привода, содержащий барабаны с намотанной на них гибкой лентой, двигатели, вращение которых обеспечивает перемещение гибкой ленты между барабанами с изменением их внешних диаметров, согласно изобретению содержит 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.

Сущность изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показан исполнительный орган, вид спереди, на фиг. 2 вид сбоку, на фиг. 3 вид сверху.

Приводной блок содержит в себе основание 1, двигатели 2, гибкую ленту 3, намотанную на барабаны 4 и 5. По обеим сторонам от барабанов 4 и 5, расположены перпендикулярные штоку штыри 7 и 8 с зафиксированным роликом 9 и подпружиненным роликом 10. Шток 6 зафиксирован двумя подшипниками 11, 12 и направляющей 13. К валу двигателя подключены датчики перемещения (не указаны на чертеже). Исполнительный орган работает следующим образом. При вращении двигателей 2 гибкая лента 3 наматывается на барабаны 4 и 5, вследствие чего изменяется внешний диаметр барабанов. Шток 6 с штырями 7 и 8 перемещается за счет изменения диаметра намотки, в зависимости от направления движения привода.

Исполнительный орган имеет следующие технические преимущества: уменьшенные габаритные показатели за счет максимального сближения барабанов 4 и 5, повышенную радиальную жесткость за счет наличия двух поступательных подшипников 11 и 12, разнесенных на максимальное расстояние. Следствием этих технических преимуществ является с одной стороны уменьшение стоимости за счет уменьшения базы, с другой стороны улучшения эксплуатационных характеристик за счет увеличения радиальной жесткости.

Исполнительный орган привода, содержащий 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 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.

Исполнительный орган рулевого привода // 2774113

Изобретение относится к робототехнике, а именно к конструкции приводов, обеспечивающих перемещение исполнительного органа в пространстве. Исполнительный орган рулевого привода, содержащий барабаны с намотанной на них гибкой лентой, двигатели с датчиками перемещения, 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.

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.

Способ приведения в движение экзоскелета // 2775525

Группа изобретений относится к области использования элементов робототехники для создания конструкций экзоскелета, надеваемого на человека, и приведения его в движение. Экзоскелет при этом имеет множество степеней свободы, в том числе по меньшей мере одну степень свободы, активируемую приводом, управляемым средствами обработки данных, и по меньшей мере одну не активируемую степень свободы. Для обеспечения шагания экзоскелета способ включает этапы, на которых при поступлении запроса на старт генерируют и передают команду по меньшей мере на один из приводов для перевода экзоскелета в состояние раскачивания, в базе данных, находящейся в средствах записи данных триплетов, включающих в себя набор виртуальных ограничений для активируемых степеней свободы, контроллер экзоскелета и область устойчивости, идентифицируют набор виртуальных ограничений, при котором состояние раскачивания находится в области устойчивости, связанной с набором виртуальных ограничений, и обеспечивают исполнение контроллером команд, связанных с идентифицированным набором виртуальных ограничений. Использование изобретений позволяет повысить надежность работы экзоскелета. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.