Исполнительный модуль манипулятора
Полезная модель относится к робототехнике и может быть использована при создании исполнительных устройств манипуляторов. Техническая задача - расширение функциональных возможностей исполнительного модуля манипулятора. Задача решается тем, что в конструкции, включающей смежные звенья 1 и 2, соединенных вращательной парой 3, тяга 7 соединена со звеном 1 вращательной парой 8, ось которой параллельна оси вращения пары 3. 3 ил.
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.
Исполнительный модуль манипулятора, содержащий 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, отличающийся тем, что тяга связана со смежным звеном вращательной парой с осью вращения, параллельной оси вращения, соединяющей смежные звенья.
