Исполнительный орган рулевого привода
STEERING DRIVE ACTUATOR

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 А.М. №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, содержащий барабаны с приводом, контактные подшипники с несущими элементами, основание, согласно изобретению несущие элементы подшипников выполнены в виде балансиров, установленных на стойке поворотного элемента, жестко закрепленного с рулевой плоскостью.
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 контактные подшипники 6, закрепленные на балансирах 7. Рулевая плоскость 8 зафиксирована на оси 9, установленной в корпусе летательного аппарата (не показано на чертеже). Балансиры 7 подвижно соединены со стойкой поворотного элемента 10, которая жестко соединена 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 наматывается на барабаны 4 и 5, вследствие чего изменяется внешний диаметр барабанов. При изменении диаметра барабанов 4 и 5 происходит перемещение контактных подшипников 6, которые закреплены на балансирах 7, которые в свою очередь подвижно соединены со стойкой поворотного элемента 10, которая жестко соединена с рулевой плоскостью 8, вследствие чего при изменении диаметров барабанов 4 и 5 происходит перемещение рулевой плоскости.
Исполнительный орган имеет следующие технические преимущества: уменьшенные габаритные показатели за счет выполнения поворотного механизма в виде единой стойки поворотного элемента 10, а также максимального приближения поворотной оси 9 рулевой плоскости 8 к основанию 1, возможность вращательного движения без введения дополнительных звеньев и усложнения конструкции. Следствием этих технических преимуществ является с одной стороны уменьшение стоимости за счет уменьшения базы, с другой стороны расширение области применения за счет возможности вращательного движения.