ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ МАНИПУЛЯТОРА

Полезная модель относится к робототехнике и может быть использована при создании исполнительных устройств (манипуляторов) роботов.
Известен шарнир манипулятора, содержащий предыдущее и последующее звенья с втулками со скошенным торцом зубчатую передачу, привод, кинематически связанный с карданным валом, который посредством дополнительной зубчатой передачи связан со втулкой скошенным торцом предыдущего звена, при этом втулка жестко соединена с последующим звеном и шарнирно соединена с карданным валом, который посредством зубчатой передачи связан с приводом, а зубчатая передача включена в предыдущее звено (см. патент РФ №2169069, В25J 17/00).
Недостатком данного устройства является неравномерность скорости вращения приводного звена при постоянной скорости вращения привода. Это обусловлено тем, что передача крутящего момента осуществляется через карданный вал с одним шарниром. Характерной особенностью, которого является переменность угловой скорости вращения ведомого звена, при постоянной скорости ведущего. При этом, степень неравномерности не является постоянной и зависит от угла поворота последующего звена относительно предыдущего. Обеспечение постоянной скорости вращения выходного звена, в этом случае, сопряжено с существенным усложнением системы управления приводом, и закона движения вала двигателя, вызывающего дополнительные динамические нагрузки и в конечном итоге, снижающем надежность функционирования устройства.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является шарнирный механизм манипулятора, содержащий два полых звена (корпуса), соединенных между собой крестовиной универсального шарнира, приводы их относительного поворота размещенные в корпусе и снабженные вилкой, шарнирно соединенной с соответствующей осью крестовины универсального шарнира и тягой соединяющей вилку с валом привода порота, установленного с возможностью осевого перемещения. При этом оси симметрии вилок и продольные оси приводных валов проходят через точку пересечения осей крестовины шарнира (см. а.с. СССР №1268412, В25J 17/00).
Недостатком известного устройства является невозможность функционирования. Это обусловлено тем, что оси вращения приводных валов и оси симметрии проходят через точку пересечения крестовины шарнира, тем самым их вращение создает крутящий момент в плоскости перпендикулярной продольным осям звеньев, а не относительно осей универсального шарнира.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей исполнительного модуля манипулятора.
Техническая задача решается тем, что в известной конструкции исполнительного модуля манипулятора, содержащем два смежных звена, соединенных между собой вращательной парой, привод относительного поворота, размещенный на одном звене, выходной элемент которого установлен с возможностью осевого перемещения по звену, соединенную с ним вращательной парой тягу, при этом последняя связанна со смежным звеном модуля вращательной парой с осью вращения, параллельной оси вращения соединяющей смежные звенья.
Полезная модель поясняется чертежами, где: на фиг.1 представлена кинематическая схема исполнительного модуля манипулятора; на фиг.2, 3 возможные положения смежных звеньев исполнительного модуля.
Исполнительный модуль манипулятора содержит смежные звенья 1 и 2, соединенные между собой вращательной парой 3 (фиг.1). На звене 2 установлен привод механизма поворота звена 1 (на фиг. условно не показан), имеющий выходной элемент 4, совершающее поступательное движение по направляющей 5, которая является частью звена 2 и располагается вдоль его продольной оси. Выходной элемент 4 связан через вращательную пару 6 с тягой 7. В свою очередь, тяга 7 соединена со звеном 1 вращательной парой 8. При этом оси вращения пар 6 и 8 параллельны оси вращения кинематической пары 3.
Исполнительный модуль работает следующим образом.
При включении привода обеспечивается поступательное движение его выходного элемента 4 по направляющей 5. Движение выходного элемента 4 вызывает плоскопараллельное движение тяги 7, вследствие того, что она соединена одновременно - с выходным элементом 4 вращательной парой 6, и со звеном 1 вращательной парой 8. Параллельность осей вращения пар 6 и 8 обеспечивают свободное движение тяги 7. Результатом движения тяги 7 является движение кинематической пары 8, вызывающей в свою очередь поворот звена 1 в кинематической паре 3. Параллельность осей вращения кинематических пар 6 и 8, оси кинематической пары 3 обеспечивает передачу движения с выходного элемента привода 4 звену 1, без заклинивания, в широком диапазоне угла относительного поворота (фиг.2 и 3). Большие значения относительного угла поворота смежных звеньев 1 и 2 обеспечивают увеличения диапазона изменения обобщенных координат манипулятора. Расширяется зона обслуживания и угол сервиса в точках позиционирования,
Таким образом, заявляемое устройство, обладает более широкими функциональными возможностями.