Схват манипулятора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнсткческих

Республик

))))994252 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.11.80 (21 ) 3005300/25-08

)$1) h4. }cN.ç

В 25 У 15/00 с присоединением заявки ) )о—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) 11риоритет —. (ЗЗ) УДК 62-229..72 (088.8)"

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень Мо 5

Дата опубликования описания 07.02.83

Куйбыш в и орден руд г р Йф»„„ политехнический институт им. В.В. Куйбыш (71) Заявитель (54) CXBAT МАНИПУЛЯТОРА

Изобретение относится к области робототехники и может быть использо-" вано в конструкциях распознающих роботов.

Известен схват манипулятора, содержащий основание, привод, устройство разведения пальцев и пальцы, выполненные из фаланг, связанных между собой шарнирами и снабженных тросиками и пружинамк (1 ). Недостатком известного схвата являются узкие технологические воэможности, заключающиеся в том, что известный схват не может распознавать объекты, имеющие углубления, Цель изобретения - расширение технологических возможностей.

Цель достйгается тем, что схват снабжен устройством запирания паль- цев, шкивом и валами, оси которых пересекаются с осью схвата и расположены в плоскости,.перпендикуляркой оси схвата, причем устройство эапирания пальцев выполнено в виде полого вала с крестовиной и гребенчатых стопорных планок, а устройство разведения пальцев выполнено из ведущего полого вала с конической шестерней и ведомых конических шестерен, размещенных на каждом валу схвата а концы тросиков пальцев закреплены на шкиве.

Кроме того, каждый палец содержиТ. две фаланги, причем вторые фаланги пальцев шарнирно закреплены на,валах и выполнены каждая в виде четверти кольца, а первые фаланги выполнены также каждая в виде четверти кольца и снабжены стержнем, расположенным перпендикулярно плоскости этого кольца н соединенным с шарниром, связывающим обе фаланги пальца.

На фнг.1 изображен общий вид схвата с разогнутыми сомкнутш)и пальцами (основание схвата показано.пунктиром); на фиг.2 - охват, вид сверху.(основание схвата не йоказано) g на фнг.3 - разрез A-А фиг.11 на фиг.4 представлено схематическое иэображение сквата в момент распознавания объекта сложной формы) на фиг.5 - разрез Б-B фиг,2) на фиг.6 разрез В-В фиг 5.

Схват состоит из основания 1, в котором укреплены четыре вала 2,приводимых в движение ведущим полин валом с конической шестерней 3 с помощью ведомых конических шестерен

;4. Втулки 5 связаны с валами 2 плоскими спиральниеи пружинами 6 к обра-, 994252 эуют.с ними цилиндрические шарниры с ограниченным углом поворота. На каждый вал насажено одинаковое коли чество. (m) втулок, в данном случае три (= 3).

Для удержания пальцев в разведенном положении служат гребенчатые стопорные планки 7 с зубцами, которые могут входить в зацепление с пазами на втулках 5. расстояния между зубцами таковы, что при продольном перемещении стопорной планки, приводимой в движение поворотом полого вала 8 с крестовиной 9, первыми выходят из зацепления зубцы 10,удерживающие самые длинные пальцы охвата, и лишь при дальнейшем перемещении — зубцы, удерживающие остальные. пальцы. Вторые фаланги 11, жестко соединенные с втулками 5, снабжены, как и валы 2, внутренними каналами для тросиков 12. Цапфы 13 связаны с втулками 14 плоскими спиральными пружинами 15 и образуют цилиндрические шарниры с ограниченным углом поворота. С втулками 14-жестко свя заны первые фаланги 16 пальцев. для 25 одновременного натяжения тросиков

l2 служит вал со шкивом 17, расположенный соосно с ведущим полым валом с конической шестерней 3 и полым валом 8 ° 30

Втулки 5 снабжены датчиками угла поворота (г) 18, например, реэистивного типа. Угол поворота (p) первых фаланг 16 относительно вторых фаланг

11 определяется углом поворота вала 3$ со шкивом 17. Свободные концы пальцев и верхний упор 19 снабжены датчиками прикосновения, например; контактного типа, причем два из самых длинных пальцев 20 снабжены несколь- 4О кими датчиками прикосновения и сферическими наконечниками, например, из фторопласта. Остальные самые . длинные пальцы 21 снабжены наконечниками плоской формы с резиновыми накладками.

Схват работает следующим образом.

В исходном положении пальцы схвата разогнуты, как показано на фиг.l, и сведены концами к вертикальной оси 02 схвата под действием пружин

6 и 15. Гребенчатые стопорные планки 7 находятся в переднем положении.

При повороте ведущего полого вала с конической шестерней 3 по часовой стрелке все пальцы разводятся в сто- 55 роны, пока зубцы планок 7 не попадут в пазы втулок 5 и .не зафиксируют все пальцы (кроме пальцев 20} в разведенном положении. Схват устанавливают так, чтобы верхний упор 19 gg находился над объектом. Схват опускают вертикально вниз, до тех пор, пока верхний упор не коснется объекi та. По сигналу с датчиков Прикосновения верхнего упора движение схвата 65 вниз прекращается и ведущий полый вал с конической шестерней 3 позора чивается против часовой стрелки в исходное положение, при этом пальцы

20 смыкаются на объекте и поворачивают его относительно схвата. Когда расстояние между концами пальцев 20 перестанет уменьшаться, выдается ко манда на поворот полого вала 8 по часовой стрелке. При этом освобождаются пальцы 21, которые смыкаются на объекте и, благодаря равенству усилий пружин 6, передвигают его так, что геометрический центр объекта оказывается расположенным на оси

07 схвата или вблизи нее.

Объект может оставаться неподвижным, тогда перемещаться будет схват.

Когда перемещение пальцев 21 прекращается, выдается команда на поворот полого вала 8 по часовой стрелке. При этом освобождаются остальные пальцы схвата. Оии смыкаются на объекте, после чего начинается собственно процесс распознавания. Если размер объекта по вертикали-меньше размера OZ, как показано на фнг.4, то концы пальцев 20, смыкаясь, коснутся поверхности, иа которой расположен объект, например, стола. В этом случае подается сигнал на вращение вала со шкивом 17 по часовой стрелке, в результате чего тросики

12 натягиваются и заставляют все пальцы сгибаться в первых суставах на одинаковый угол р . По мере сгибания концы пальцев 20 скользят по поверхности стола, пока не сомкнутся на объекте. При изменении направления усилия, действующего на концы пальцев 20, выдается команда на остановку вращения и фиксацию вала со шкивом 17. Далее схват действует, как было описано выше.

При работе с телами вращения, во избежание их выкатывания иэ эоны действия схвата, используется измененный алгоритм управления схватом: команда на поворот полого вала 8 по часовой стрелке подается перед комаидой на поворот ведущего полого вала с конической шестерней 3 против часовой стрелки. В результате пальцы .20 и 21 сходятся к оси OZ схвата одновременно.

Таким образом, предложенный схват обеспечивает расширение класса распознаваемых объектов за счет предложенного расположения валов и размещения пальцев на валах, что совместно с вновь введенным устройством эапирания пальцев обеспечивает также распознавание произвольно ориентированных объектов. Схват обеспечивает расширение диапазона допустимых размеров объектов, распознаваемых без перенастройки схвата, эа счет

994252 вновь введенного в конструкцию схва- та верхнего упора.

Формула изобретения

1. Схват манипулятора, содержащий основание, привод и устройство .разведения пальцев, выполненных нз фаланг, связанных между собой шарнирами и снабженных тросиками и пружинами, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен устройством запирания пальцев, unt:iiвом и валами, оси которых пересекаются с осью охвата и.расположены в плоскости, перпендикулярной оси .охвата, причем устройство запирания пальцев выполнено в виде полого вала с крестовиной и гребенчатых сто- . порных планок,.а устройство разведе ния пальцев выполнено иэ ведущего полого вала с конической шестерней : и ведомых конических шестерен, раз-, мещенных на каждом валу, а концы тросиков пальцев закреплены на шкиве.

2. Схват по-п. 1, о т л и.ч а ющ и и с s тем, что каждый палец содержит две фаланги, причем вторые . фаланги пальцев шарнирно закреплены на валах и выполнены каждая в виде

10 иетверти кольца, а первые. фаланги выполнены также каждая в виде четверти кольца и снабжены стержнем, расположенныч перпендикулярно плоскости этого кольца и соединеннж с

15 шарниром, связывающим обе фаланги пальца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

Р 724337, кл, В 25 J 15/00, 1978.