СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ, ДВИГАТЕЛЬ И СОДЕРЖАЩЕЕ ЕГО УСТРОЙСТВО РОБОТОТЕХНИЧЕСКОГО МАНИПУЛЯТОРА

1. Система двигателя, содержащая:
двигатель, имеющий:
- элемент зубчатой рейки, имеющий на своей поверхности структуру, причем упомянутая структура имеет периодическое расположение элемента зацепления по меньшей мере в одном направлении;
- зубчатый элемент, вмещающий набор из множества исполнительных элементов, расположенных в одном направлении из упомянутого по меньшей мере одного направления, причем каждый из упомянутых исполнительных элементов содержит зацепляющий элемент, имеющий форму для зацепления упомянутого элемента зацепления, и приводной блок для привода упомянутого зацепляющего элемента для осуществления перемещения вперед-назад относительно упомянутой периодической структуры, причем зацепляющий элемент входит в зацепление с упомянутым элементом зацепления по меньшей мере во время части перемещения в направлении элемента зацепления, чтобы вызвать относительное перемещение между упомянутым элементом зубчатой рейки и упомянутым зубчатым элементом в упомянутом одном направлении из упомянутого по меньшей мере одного направления, и при этом каждый из упомянутых исполнительных элементов размещен на расстоянии, чтобы входить в зацепление с упомянутой периодической структурой в другой ее приведенной фазе;
блок управления для периодического управления каждым приводным блоком каждого исполнительного элемента в наборе исполнительных элементов таким образом, чтобы они действовали со смещением по времени относительно друг друга,
при этом расположение элемента зацепления является периодическим по меньшей мере в двух измерениях, причем исполнительный элемент дополнительно содержит набор исполнительных элементов для каждого из упомянутых по меньшей мере двух измерений.
2. Система двигателя по п.1, в которой упомянутый элемент зацепления, количество исполнительных элементов в наборе исполнительных элементов, упомянутый блок управления и упомянутое расположение исполнительных элементов конфигурированы таким образом, что относительное перемещение между зубчатым элементом и элементом зубчатой рейки равно или превышает длину элемента зацепления в упомянутом одном направлении из упомянутого по меньшей мере одного направления после того, как блок управления выполнил управление каждым из упомянутых исполнительных элементов в течение одного периода упомянутого периодического управления.
3. Система двигателя по п.1, в которой элемент зубчатой рейки содержит корпус, имеющий элемент зацепления, полностью периодически расположенный вокруг упомянутого корпуса.
4. Система двигателя по п.1, в которой элемент зубчатой рейки имеет, по существу, цилиндрическую форму с периодическим размещением на окружающей поверхности упомянутого цилиндра, причем зубчатый элемент содержит корпус, снабженный круглым отверстием для вмещения по меньшей мере части упомянутого элемента зубчатой рейки, и при этом набор исполнительных элементов размещен в радиальном направлении относительно упомянутого элемента зубчатой рейки.
5. Система двигателя по п.4, в которой круглое отверстие образовано круглым сквозным отверстием в упомянутом корпусе.
6. Система двигателя по п.4, в которой элемент зацепления распределен по спиральной траектории вокруг упомянутой цилиндрической формы.
7. Система двигателя по п.1, в которой блок управления выполнен с возможностью управления приводными блоками в наборе исполнительных элементов таким образом, что по меньшей мере один приводимый в действие зацепляющий элемент входит в зацепление со структурой поверхности в каждый момент времени во время работы двигателя.
8. Система двигателя по п.1, в которой приводной блок каждого исполнительного элемента выполнен с возможностью работы в состоянии приведения в действие для приведения в действие упомянутого зацепляющего элемента, чтобы перемещаться в направлении упомянутого элемента зубчатой рейки и в освобожденном состоянии для перемещения упомянутого зацепляющего элемента от элемента зубчатой рейки, причем упомянутый приводной блок содержит упругий элемент, по меньшей мере выполненный с возможностью функционирования в упомянутом освобожденном состоянии и выполненный с возможностью побуждения зацепляющего элемента перемещаться от элемента зубчатой рейки, и/или приводной блок выполнен с возможностью позволять приводному элементу перемещаться от элемента зубчатой рейки в освобожденном состоянии по существу не прикладывая силу к зацепляющему элементу.
9. Система двигателя по п.1, в которой элемент зацепления содержит коническую полость в поверхности упомянутого элемента зубчатой рейки и в которой зацепляющий элемент имеет соответствующий конический выступ.
10. Система двигателя по п.1, содержащая по меньшей мере n исполнительных элементов, принадлежащих к набору, причем n больше или равно двум, и в которой соответствующие исполнительные элементы размещены таким образом, чтобы входить в зацепление со структурой поверхности при приведенной фазе приблизительно m×360/n, где m = 1, …, n, соответственно.
11. Система двигателя по п.1, в которой приводной блок содержит приводимый в действие цилиндр поршневого типа, причем упомянутый приводимый в действие цилиндр имеет корпус цилиндра и движущийся в нем поршень, причем упомянутый зацепляющий элемент размещен на конце упомянутого поршня.
12. Устройство робототехнического манипулятора, содержащее:
первую часть рамы, которая может быть установлена или размещена на основании устройства робототехнического манипулятора;
вторую часть рамы, соединенную с первой частью рамы;
двигатель по любому из предшествующих пунктов для изменения ориентации и/или расстояния первой части и второй части рамы по отношению друг к другу, причем упомянутый зубчатый элемент упомянутого двигателя соединен с упомянутой первой или второй частями рамы, и при этом элемент зубчатой рейки соединен с другой упомянутой первой и второй частями рамы; и
блок управления по любому из предшествующих пунктов.
13. Устройство робототехнического манипулятора по п.12, причем устройство робототехнического манипулятора содержит по меньшей мере шесть двигателей по любому из п.п.1-11, расположенных таким образом, чтобы образовать платформу Стюарта.
14. Устройство робототехнического манипулятора по п.12, в котором элемент зубчатой рейки двигателя имеет, по существу, цилиндрическую форму с периодическим размещением на окружающей поверхности упомянутого цилиндра, причем зубчатый элемент содержит корпус, снабженный круглым отверстием для вмещения по меньшей мере части упомянутого элемента зубчатой рейки, и при этом набор исполнительных элементов размещен в радиальном направлении относительно упомянутого элемента зубчатой рейки, при этом первая и/или вторая часть рамы снабжена сквозным отверстием для приема в него зубчатого элемента или элемента зубчатой рейки двигателя.
15. Устройство робототехнического манипулятора по п.14, содержащее шарнир, предпочтительно шаровой шарнир, имеющий предусмотренное в нем сквозное отверстие, причем упомянутый зубчатый элемент или упомянутый элемент зубчатой рейки неподвижно соединен с упомянутым шарниром, при этом шарнир выполнен с возможностью шарнирного соединения упомянутого зубчатого элемента или упомянутого элемента зубчатой рейки с упомянутой первой и/или второй частями рамы.
16. Двигатель, содержащий:
- элемент зубчатой рейки, имеющий на своей поверхности структуру, причем упомянутая структура имеет периодическое расположение элемента зацепления по меньшей мере в одном направлении;
- зубчатый элемент, вмещающий набор из множества исполнительных элементов, расположенных в одном направлении из упомянутого по меньшей мере одного направления, причем каждый из упомянутых исполнительных элементов содержит зацепляющий элемент, имеющий форму для зацепления упомянутого элемента зацепления, и приводной блок для привода упомянутого зацепляющего элемента для осуществления перемещения вперед-назад относительно упомянутой периодической структуры, причем зацепляющий элемент входит в зацепление с упомянутым элементом зацепления по меньшей мере во время части перемещения в направлении элемента зацепления, чтобы вызвать относительное перемещение между упомянутым элементом зубчатой рейки и упомянутым зубчатым элементом в упомянутом одном направлении из упомянутого по меньшей мере одного направления, и при этом каждый из упомянутых исполнительных элементов размещен на расстоянии, чтобы входить в зацепление с упомянутой периодической структурой в другой ее приведенной фазе;
при этом расположение элемента зацепления является периодическим по меньшей мере в двух измерениях, причем исполнительный элемент дополнительно содержит набор исполнительных элементов для каждого из упомянутых по меньшей мере двух измерений, при этом приводные блоки выполнены с возможностью внешнего управления.