SU653103A1 - Манипул тор - Google Patents

Description

(54) МАНИПУЛЯТОР

Лзобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано при работе с вредными дл  здоровь  человека веществами и во вредных средах, например, в Гор чих камерах и боксах.

Известен манипул тор, содержащий управл ющий и исполнительный органы, образованные из плоских щарнирных механизмов с кистевыми узлами дифференциального типа на их концах, и соединительное звено с опорой.

Недостатком этого манипул тора  вл етс  низка  надежность в работе и недолговечность из-за наличи  в конструкции гибких элементов.

С целью повышени  надежности и долговечности , в предложенном манипул торе шарнирные механизмы управл ющего и исполнительного органов кинематически св заны между собой посредством зубчатых пар, размещенных в соединительном звене, а кистевые узлы снабжены индивидуальными приводами, например, гидроприводами, соединенными трубопроводами.

Ыа фиг. 1 изображен манипул тор, обН1ИЙ вид; на фиг. 2 - кинематическа  схема манипул тора (без кистевых узлов); на

фиг. 3 -- кинематическа  схема кистевого узла управл ющего органа; на фи1. 4 - кинематическа  схема кистевого узла исполнительного органа;на фиг, 5 - схем  соединени  трубопроводами гидропривода кистевого узла управл ющего органа с соответствующим гидроприводом кистевого узла исполнительного органа (кроме гидроприводов , расположенных в сателлитных шестерн х ) :

Манипул тор состоит из управл ющего 1 и исполнительного 2 органов с кистевыми узлами 3 и 4 на конце и соединительного звена 5, расположенного в опоре 6, заделанной в стене (перегородке). Кистевые узлы 3 и 4 снабжены индивидуальными приводами , например гидроприводами.

Управл ющий орган 1 образован из плоского шарнирного механиз.ма, смонтированного из трех шарнирных параллелогра.ммов: первого, состо н1его из звеньев 7 и 8, шарнирно-сп заннь: .х с концом Соединительного зпси.ч 5, и четырсхигарцирного звена 9; второго , состо щего из звеньев 10 и 11, присоединенных к звену 9, и звена 12, к которому шариирно присоединен кистевой узел 3; третьегг состо щего из звена 13, св занного с соединительным звеном 5, звена 14 и звена 15, жестко св занного со звеном 10 и имеющего с ним общий шарнир на звене 9.

Исполнительный орган 2 выполнен аналогично управл ющему, но св зан он со вторым концом соединительного звена 5, а к внешнему звену второго параллелограмма шарнирно присоединен кистевой узел 4.

Кистевой узел 3 выполнен в виде конического дифференциала, состо щего из солнечных шестерен 16, сид щих на оси дифференциала 17, и сателлитной шестерни 18, осью дл  которой  вл етс  корпус гидропривода 19.

К корпусу 20 кистевого узла 3 прикреплены два гидропривода 21, каждый из которых состоит из гидроцилиндра и поршн  со Д1ТОКОМ 22, внешний конец которого снабжен зубь ми.

Этими зубь ми штоки 22 соедин ютс  с ЦJecтepн ми 23, скрепленными с солнечными шестерн ми 16.

Гидропривод 19 также состоит из гидроцилиндра со штоком 24, внешний конец которого контактирует с двум  коленчатыми рычагами 25, шарнирно св занными с выступами втулки сателлитной шестерни 18.

Внешние концы коленчатых рычагов 25 предназначены под пальцы руки оператора, а руко ть 26, жестко присоединенна  к втулке сателлитной шестерни 18, - под его ладонь. Ось руко тки 26 расположена перпендикул рно к плоскости действи  рычагов 25.

К корпусу 20 кистевого узла 3 прикреплена также шестерн  27, котора  свободно вращаетс  относительно хвостовика звена 12. К этому звену прикреплен гидропривод 28, состо щий из гидроцилиндра и поршн  со HITOKOM 29, внешний конец которого снабжен зубь ми, наход щи мис  в зацеплении с шестерней 27.

Кистевой узел 4 выполнен в основном аналогично кистевому узлу 3. Отличие заключаетс  в том, что на штоке 30 гидропривода 31, размещенного в сателлитной шестерне 32, посажена пружина 33 дл  возврата штОка с поршнем в исходное (вт нутое) положение. Шток 30 при выдвижении из цилиндра своим внешним конЦом воздействует на инструмент или другой рабочий орган , который насаживаетс  на втулку сателлитной шестерни 32.

Св зь каждого гидроцилиндра гидропривода 21 кистевого узла 3 с соответствуюШимй тйдроцилиндрами кистевого узла 4 осуществл етс  двум  соединительными трубопроводами 34 и 35, которые снабжены компенсаторами 36 давлени  дл  поддержани  посто нного давлени  рабочей жидкости в гидросистеме. ..

Аналогично соединены между собой трубопроводами гидроцилиндры гидроприводов 28 кистевых узлов 3 и 4.

Гидроцилиндры гидроприводов 19 и 31

кистевых узлов 3 и 4 соединены между собой одним трубопроводом, к которому также подключен компенсатор давлени .

Соединительное звено 5 имеет внутри два вала 37 и 38, которые через конические зубчатые пары 39, 40 и 41, 42 кинематически св зывают звень  8 и 13 управл ющего механизма 1 с соответствующими звень ми исполнительного механизма 2.

Валы 37 и 38 в подшипниках 43, 44, 45, 46 и соединительное звено 5 в подшипниках 47 и 48 снабжены уплотнени ми (манжетами ) дл  герметизации.

Соединительные трубопроводы гидросистем расположены в контурах управл ющего и исполнительного 2 органов и в соединительном звене 5 по отношению к нему также герметизированы уплотнени ми в двух местах по длине звена 5.

Массы управл ющего 1 и исполнительного 2 органов с кистевыми узлами 3 и 4 уравновешены грузом 49, расположенным на удлиненной части звена 14 управл ющего органа 1.

Манипул тор имеет семь степеней свободы (движений): две - за счет плоских шарнирных механизмов управл ющего 1 и исполнительного 2 органов; одну - за счет

качани  всего манипул тора в опоре 6; одну - за счет вращени  кистевых узлов 3

и 4 относительно осей шестерен 27; две

за счет качани  относительно осей дифференциалов 17 и вращени  относительно осей сателлитных шестерен 18 и 32 кистевых узлов 3 и 4; одну -- за счет перемещени  щтокоп 24 и 30 гидроцилиндров 19 и 31, приводимых в движение в одном направлении рычагами 25, в другом - пружиной 33.

Манипул тор работает следующим образом .

Ладонь оператора прикладываетс  к руко тке 26, а пальцы - к рычагам 25 кистевого узла 3.

При перемещении кистевого узла 3 в трех взаимно перпендикул рных направлени х в соответствующих направлени х будет перемещатьс  и кистевой узел 4.

При вращении кистевого узла 3 относительно оси щестерни 27 в том же направлении будет вращатьс  кистевой узел 4 относительно оси аналогичной шестерни.

i;

При качании сателлитной шестерни 18 относительно оси дефференциала 17 кистевого узла 3 в. том же направлении будет качатьс  сателлитна  шестерн  32 кистевого узла 4.

При вращении сателлитной шестерни 18 кистевого узла 3 относительно собственной оси в том же направлении будет вращатьс  сателлитна  шестерн  32 кистевого узла 4.

При нажатии на рычаги 25 шток 30 кистевого узла 4 будет выходить наружу, привод  тем самым в движение инструмент, а в исходное положение рычаги 25 привод тс  пружиной 33 кистевого узла 4 после прекращени  нажима.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Манипул тор, содержащий управл ющий и исполнительный органы, образованные из плоских шарнирных механизмов с кистевыми узлами дифференциального типа на их концах, и соединительное звено с опорой, отличающийс  тем, что, с целью повыщенИ  надежности и долговечности, шарнирные механизмы управл ющего и исполнительного органов кинематически св заны между собой посредством зубчатых пар, размещенных в соединительном звене, а кистевые узлы снабжены индивидуальными приводами, например , гидроприводами, соединенными трубопроводами.

   и

   Фчг.Ч

   Wrv

   - ,,m

   653103

   фиг.

   JZ

   фиг.З

   JS

   A

   j«

   /

   /

   J5