МАНИПУЛЯТОР-ТРИПОД ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к погрузчикам, используемым на полевых работах для выполнения следующих операций, таких как - погрузка и укладка сеток с овощами в контейнер самоходного шасси, применяемых в хозяйствах по возделыванию и переработке овощных культур.
Известен также кран-манипулятор, содержащий смонтированное на транспортном средстве поворотное в вертикальной плоскости основание в виде плоской треугольной фермы и три гидроцилиндра, корпуса которых шарнирно закреплены на вершинах основания, а штоки всех трех гидроцилиндров соединены между собой и с грузозахватным органом, при этом для поворота основания предусмотрено два гидроцилиндра, штоки которых закреплены на обращенной вверх стороне основания (патент РФ №2053191, опубл. 1996).
Известен кран-манипулятор, содержащий смонтированное на транспортном средстве поворотное в вертикальной плоскости основание в виде плоской треугольной фермы и три гидроцилиндра, корпуса которых шарнирно закреплены на вершинах основания, а штоки всех трех гидроцилиндров соединены между собой и с грузозахватным органом, при этом для поворота основания предусмотрено два гидроцилиндра, штоки которых закреплены на обращенной вверх стороне основания, при этом вершина основания, противолежащая упомянутой стороне основания, снабжена горизонтальной балкой, параллельной этой стороне основания, гидроцилиндры поворота основания расположены параллельно друг другу, их штоки закреплены на вершинах основания, соединенных между собой верхней его стороной, при этом между горизонтальной балкой и наклонными сторонами основания расположены укосины, при этом упомянутая горизонтальная балка соединена с фермой, установленной на вертикальных стойках, охватывающих кабину и закрепленных на раме транспортного средства (Патент РФ №2207317, опубл. 2003).
За прототип выбран манипулятор-трипод промышленного назначения, содержащий основание, шарниры, исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира и с грузозахватным органом, исполнительные звенья выполнены в виде линейных приводов, каждый из которых соединяется между собой и с двухстепенным управляемым захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев в виде полусфер и грузозахватным органом, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, оси симметрии звеньев двухстепенного управляемого захвата перпендикулярны друг другу, а ось симметрии пятиподвижного сферического шарнира совпадает с одной из осей двухстепенного управляемого захвата, каждое звено имеет жесткое крепление с шаговым двигателем, основание выполнено в виде равностороннего треугольника, на котором установлены датчики технического зрения. (Патент РФ №2651781, опубл. 23.04.18).
К недостаткам известного технического решения следует отнести травматичность груза при его захвате.
Указанный технический результат достигается манипулятором-триподом, содержащий основание, на котором установлен датчик технического зрения, шарниры, исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира, исполнительные звенья выполнены в виде линейных приводов, каждый из которых соединяется между собой с двухстепенным захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно-соединенных между собой звеньев, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, одно звено из которых выполнено в виде полусферы, при этом другое независимое последовательно-соединенное звено выполнено в виде прямоугольной скобы, основание выполнено в виде прямоугольной фермы с выступом, грузозахватный орган выполнен в виде клещевого захвата, состоящего из двух рычагов и линейного привода, при этом каждый конец рычага состоит из трех полуколец, расположенных на равноудаленном расстоянии друг от друга и жестко закрепленных на стойке.
Технический результат-возможность осуществления захвата штучного груза без его травмирования.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид манипулятора-трипода.
На фиг. 2 изображены пятиподвижный сферический шарнир, два независимых последовательно-соединенных между собой звена и грузозахватный орган.
Манипулятор-трипод состоит из основания 1, на котором установлен датчик технического зрения 2, шарниры 3, исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира 4 и выполненые в виде линейных приводов 5, каждый из которых соединяется между собой с двухстепенным захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно-соединенных между собой звеньев, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров 6 с кинематической парой пятого класса, одно звено из которых выполнено в виде полусферы 7, а другое независимое последовательно-соединенное звено выполнено в виде прямоугольной скобы 8, основание выполнено в виде прямоугольной фермы с выступом, грузозахватный орган выполнен в виде клещевого захвата, состоящего из двух рычагов 9 и линейного привода 10, при этом каждый конец рычага состоит из трех полуколец 11, расположенных на равноудаленном расстоянии друг от друга и жестко закрепленных на стойке 12.
Работа манипулятора-трипода осуществляется следующим образом.
Датчик технического зрения 2, установленный на основании 1 распознает объект манипулирования и определяет его координаты расположения, далее блок управления(на фиг. он не указан) отдает команды линейным приводам 5 манипулятора-трипода на перемещения объекта.
Основную работу по перемещению грузозахватного органа по траектории в заданную точку позиционирования выполняет манипулятор-трипод, представленный в виде линейных приводов 5, который первоначально располагает двухстепенной захват непосредственно над указанным объектом. Дальнейшая манипуляция проделываются с помощью двухстепенного захвата, который ориентирует грузозахватный орган посредством двух независимых последовательно расположенных звеньев 7 и 8.
Изменение длины штока хотя бы одного линейного привода 5 пространственного стержневого механизма, способствует изменению геометрии всей пространственной структуры, представленной в виде пирамиды, образованной основанием 1 и звеньями переменной длины механизмов 5. Вследствие изменения геометрии пространственной структуры манипулятора-трипода перемещается сферический пятиподвижный шарнир 4, который уводит за собой двухстепенной захват и грузозахватный орган. Таким образом, максимальное перемещение грузозахватного органа выполняет параллельно-пространственная структура манипулятора-трипода. После того как грузозахватный орган полностью сориентируется в нужное положение происходит безтравматичный штучный захват с помощью линейного привода 10 и рычагов 9 и перенос груза в заданную точку.
Таким образом, заявленный манипулятор-трипод, обеспечивает захват штучного груза без его травмирования.