ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ МЕХАНИЗМ С ШЕСТЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с шестью степенями свободы.
Целью полезной модели является улучшение функциональных возможностей, за счет увеличения числа координат, по которым перемещается механизм.
За прототип принято устройство - пространственный механизм по патенту на полезную модель РФ №125118 от 27.02.2013 г., МПК B25J 1/00, которое обеспечивает движение с целью манипулирования выходного звена в пространстве по трем вращательным координатам различными объектами.
Данное устройство содержит основание, на котором размещены два привода вращательного движения, оси которых связаны с направляющими, выполненными в виде дуг с прорезями и имеющими общий центр, выходное звено, ось которого также проходит через этот центр, втулку, выполненную с возможностью поступательного и вращательного перемещения в ней выходного звена, сопряженную с обеими направляющими.
Недостатком данного устройства является то, что это устройство обладает недостаточными функциональными возможностями. Оно способно перемещать рабочий орган только по трем координатам.
Целью полезной модели является улучшение функциональных возможностей за счет увеличения числа координат, по которым перемещается механизм.
Поставленная цель достигается тем, что в пространственном механизме, включающем основание, платформу, выходное звено с установленным на хвостовике приводом вращательного движения, две последовательно расположенные кинематические цепи, соединяющие основание с установленным на хвостовике приводом вращательного движения, одна из этих цепей включает в себя семь поступательных приводов, обеспечивающих перемещение платформы с установленной на ней выходным звеном в вертикальном и горизонтальном направлениях, четыре привода из которых с вертикальным расположением осей соединены с основанием и сопряжены с тремя другими приводами, имеющими горизонтальное расположение осей и соединенные между собой по ортогональной схеме, последний из которых соединен с подвижной частью закрепленного на платформе вращательного привода, имеющий в свою очередь кинематическую связь с установленным на хвостовике выходного звена вращательным приводом посредством второй кинематической цепи, состоящей из трех пар последовательно соединенных между собой вращательных приводов с параллельно расположенными осями. Кроме того, установленный на хвостовике выходного звена вращательный привод подвижно связан с платформой посредством направляющей, выполненной в виде дуги с прорезью, концы которой присоединены к подвижным частям двух вращательных приводов, соосно закрепленных на платформе.
На фиг. 1 представлена схеме пространственного механизма.
Устройство - пространственный механизм, включает основание 1, платформу 2, выходное звено 3 с установленным на хвостовике приводом вращательного движения 4, установленное на платформе 2 с возможностью поворота относительно платформы 2 с помощью направляющей, выполненной в виде дуги 5 с прорезью, концы которой присоединены к подвижным частям двух соосно закрепленных на платформе вращательных приводов 6, 7, при этом платформа 2 соединена с основанием 1 посредством двух последовательно соединенных между собой кинематических цепей, одна из которых включает в себя семь поступательных приводов, в том числе четыре привода с вертикальным расположением осей 8 сопряжены с основанием 1 с одной стороны, а с другой - сопряжены с тремя горизонтально расположенными приводами 9, 10, 11 соединенные между собой по ортогональной схеме, при этом последний привод 11 сопряжен с подвижной частью закрепленного на платформе вращательного привода 12, имеющий в свою очередь кинематическую связь с установленным на хвостовике выходного звена 3 вращательным приводом 4, состоящей из трех пар последовательно соединенных вращательных приводов 12, 13, 14, 15 с параллельно расположенными осями.
Устройство работает следующим образом.
Предложенный пространственный механизм позволяет совершать управление перемещения выходного звена 3 в пространстве по сложной траектории относительно основания 1 при одновременном его вращении по командам, подаваемым на установленные в этом механизме приводы. Сложное перемещение выходного звена 3 складывается из управляемых горизонтальных и вертикальных перемещений платформы 2 посредством действия приводов 8. 9, 10, 11 и собственных вращений выходного звена от привода 4. Промежуточные кинематические пары 12, 13, 14, 15 обеспечивают наклон выходного звена 3 в пространстве. Возможность углового движения выходного звена 3 вокруг оси двигателей 6, 7 достигается за счет выполнения промежуточной кинематической цепи 4, 5, 6, 7, в которой использовано промежуточное звено 5, выполненное в виде круговой дуги с прорезью. Управление угла наклона дуги 5 и перемещение по ней привода 4 производится с помощью приводов 12, 13, 14, 15. Поступательные независимые движения по трем координатам выходного звена 3 обеспечиваются приводами поступательного перемещения 10, 11, 12.
Поставленная цель полезной модели, заключающаяся в расширении функциональных возможностей за счет увеличения числа пространственных координат возможных положений выходного звена.