RU125508U1 - Дистанционный манипулятор - Google Patents
Дистанционный манипулятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU125508U1 RU125508U1 RU2011147642/02U RU2011147642U RU125508U1 RU 125508 U1 RU125508 U1 RU 125508U1 RU 2011147642/02 U RU2011147642/02 U RU 2011147642/02U RU 2011147642 U RU2011147642 U RU 2011147642U RU 125508 U1 RU125508 U1 RU 125508U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control part
- hand
- control
- operator
- executive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Дистанционный манипулятор, содержащий управляющую часть и исполнительную часть, образованную звеньями, соединенными вращательными парами с индивидуальными приводами по каждой степени подвижности, при этом управляющая часть крепится на руке оператора и выполнена с возможностью формирования сигналов индивидуальным приводам, отличающийся тем, что управляющая и исполнительная части имеют идентичные звенья, равные аналогичным частям руки оператора, при этом управляющая часть связана с рукой с совпадением положения осей степеней подвижности, и в каждой кинематической паре управляющей части установлены энкодеры для формирования управляющих сигналов индивидуальным приводам.
Description
Полезная модель относится к робототехнике и может быть использовано при создании манипуляторов с дистанционным управлением.
Известен задающий орган манипулятора, содержащий основание, ложемент под локоть оператора и рукоятку для кисти, при этом ложемент и рукоятка между собой и основанием кинематически связаны рычажно-шарнирным механизмом с возвратными пружинами, а каждый механизм представляет собой рычаг с двумя взаимно перпендикулярными шарнирами. Ложемент кроме того, дополнительно соединен с основанием шарнирным параллелограммом (см. а.с. СССР №1546248, B25J 3/04).
Недостатком такого известного решения является сложность конструкции в силу избыточного количества звеньев - элементов шарнирно-рычажных механизмов, и кинематических пар.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является двухкомпонентный дистанционный манипулятор (см. а.с. СССР №2363570, B25J 3/04). В соответствии с известным решением манипулятор содержит управляющую руку, связанную с оператором и исполнительную руку. Последняя состоит из трубчатого звена проходящего через стенку и последовательно соединенных звеньев с рабочим органом. При этом указанные звенья образуют шарнирную последовательность. Управляющая и исполнительная руки не связаны прямой механической трансмиссией, оборудованы интерфейсной системой. Каждая рука, содержит механизмы приводов, которые объединены через интерфейсную систему согласовывающую движения выдаваемые управляющей рукой и выполняемые исполнительной. При этом приводная часть содержит стационарный кожух, барабан, установленный с возможностью вращения в кожухе и закрепленный на трубчатом звене, стационарный двигатель и трансмиссию, содержащую зубчатое колесо вокруг барабана и орган зацепления с зубчатым колесом и соединяющую барабан со стационарным двигателем.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и управления исполнительной частью манипулятора.
Значительное число подвижных элементов в управляющей руке, существенно превышающих число степеней подвижности манипулятора, увеличивает массу, усложняет конструкцию и создаю дискомфорт в работе оператора. Несовпадающие кинематические схемы управляющей и исполнительной руки затрудняют действия оператора и усложняют управление исполнительной частью манипулятора.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в упрощении конструкции и повышении эффективности управления.
Техническая задача решается тем, что в известном дистанционном манипуляторе, содержащем без соединения механической связью, исполнительную часть, образованную звеньями соединенными вращательными парами с индивидуальными приводами по каждой степени подвижности, управляющую часть, управляемую оператором и формирующую сигналы индивидуальным приводам, отличающийся тем, что управляющая часть выполнена идентично руке оператора, связана с рукой с совпадением положения осей степеней подвижности, а исполнительная часть выполнена аналогично управляющей.
На фиг.1 представлена кинематическая схема дистанционного манипулятора.
Дистанционный манипулятор содержит исполнительную часть 1 (фиг.1), и управляющую часть 2, связанную с рукой оператора 3. Исполнительная часть 1 образованна шестью подвижными звеньями 4, 5, 6, 7, 8, 9. Звенья 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9 соединены между собой вращательными парами соответственно: 10, 11 и 12, с осями вращения перпендикулярными продольным осям звеньев. Стойка 13 и звено 4, звенья 5 и 6, 7 и 8, соединены вращательными парами с продольными осями вращения 14, 15, 16. Каждая кинематическая пара обеспечивает соответствующую степень подвижности исполнительной части 1. Общее число степеней подвижности равно шести.
Управляющая часть 2 образованна шестью подвижными звеньями: 17, 18, 19, 20, 21, 22, и неподвижным звеном 23. Звенья 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22 соединены между собой вращательными парами соответственно: 24, 25 и 26, с осями вращения перпендикулярными продольным осям звеньев. Неподвижное звено 23 и звено 17, звенья 18 и 19, 20 и 21, соединены вращательными парами с продольными осями вращения, соответственно: 27, 28, 29. Шесть кинематических пар: 24, 25, 26, 27, 28, и 29 обеспечивают шесть степеней подвижности управляющей части 2.
В силу совпадения числа звеньев, видов вращательных кинематических пар их соединяющих, управляющая часть 2 и исполнительная часть 1 дистанционного манипулятора аналогичны.
Управляющая часть 2 управляется рукой оператора 30 и крепится на его руке 30. При этом управляющая часть 2 идентична руке, т.е. расстояния между вращательными парами 24 и 25 равны расстоянию между суставами 31 и 32. Расстояние между вращательными парами 25 и 26 равно соответственно расстоянию между суставами 32 и 33. Это обеспечивает совпадение в пространстве осей степеней подвижности управляющей части 2 и руки оператора. Вращательные пары с продольной осью вращения: 27, 28, 29 размещаются над подвижностями типа ротации руки человека, соответственно: 34, 35 и 36. Крепление управляющей части 2 к оператору осуществляется к корпусу 37 и кисти 38 и подвижными соединениями: 39 - к предплечью 40, 41 - к локтю 42. Дистанционный манипулятор, с шестью степенями подвижности обеспечиваемых шестью вращательными парами, в исполнительной части 1, в управляющей части 2, имеет наименьшее из возможных, из условия независимости формируемых управляющих сигналов для индивидуальных приводов, число кинематических пар - шесть. Это обеспечивает выполнение дистанционного манипулятора с наименьшим совокупным число звеньев и кинематических пар, т.е. обеспечивает упрощение его конструкции.
Дистанционный манипулятор работает следующим образом.
В исходном положении управляющая часть 2, закрепленная через неподвижные соединения на корпусе оператора - 37, на кисти - 38, занимает пространственное положение, согласованное с рукой оператора. Обеспечивается совпадение относительных углов поворота звеньев в кинематических парах 27, 24, 28, 25, 29, 26 и соответствующими подвижностях в суставах: 34, 31, 35, 32, 36, 33.
Углы начальной установки звеньев в кинематических парах: 14, 10, 15, 11, 16, 12 исполнительной части 1 устанавливаются совпадающими с аналогичными углами в кинематических парах управляющей части 2: 27, 24, 28, 25, 29, 26.
Движения в суставах оператора 34, 31, 35, 32, 36, 33 обеспечивают, за счет неподвижных и подвижных соединений управляющей части 2 и руки оператора, движения звеньев в идентичных кинематических парах: 27, 24, 28, 25, 29, 26 соответственно. При этом, формируются управляющие сигналы, например через энкодеры (на фиг.1 - кинематической схеме, условно не показаны), установленные в каждой из кинематических пар управляющей части 2. Управляющие сигналы передаются на управляющие приводы, обеспечивающие движения в аналогичных кинематических парах исполнительной части 1. Например, поворот в суставе 32 локтя 42 относительно предплечья 40 на угол 27,5° обеспечивает, за счет их связи через подвижные соединения 39 и 41 со звеньями 19 и 20, управляющей части 2, идентичный поворот в кинематической паре 25 так же на 27,5°. При этом, энкодер, установленный в кинематической паре 25 формирует управляющий сигнал, передаваемый на систему управления двигателем поворота звена 7 относительно звена 6 (кинематическая пара 11 аналогичная кинематической паре 25).
Таким же образом обеспечиваются движения во всех остальных кинематических парах исполнительной части 1 дистанционного манипулятора.
Дистанционный манипулятор в исполнительной части 1 содержит шесть подвижных звеньев: 4, 5, 6, 7, 8, 9 и шесть степеней подвижности обеспечиваемых шестью кинематическими парами: 10, 11, 12, 14, 15, 16. Управляющая часть 2 состоит из шести подвижных звеньев: 17, 18, 19, 20, 21 и шести кинематических пар: 27, 24, 28, 25, 29, 26. В силу идентичности и совпадения положения осей подвижностей управляющей части и руки оператора обеспечивается формирование полного объема управляющих команд индивидуальными приводами исполнительной части. Таким образом, функционирование исполнительной части 2 с шестью степенями подвижности обеспечивается шестью кинематическими парами в управляющей части 1. Достигается минимально возможное число подвижных звеньев и кинематических пар, что обеспечивает упрощение конструкции дистанционного манипулятора. Идентичность выполнения управляющей части 1 с рукой оператора, не ограничивает его движений обеспечивая их полную свободу, а в силу аналогичности с исполнительной частью 1, отсутствует необходимость в преобразовании движений. Образующаяся прямая аналогия движений руки оператора и движений идентичных звеньев исполнительной части обеспечивает простое и эффективное управления.
Таким образом, заявляемый дистанционный манипулятор, обладает более простой конструкцией и упрощает управление исполнительной частью манипулятора.
Claims (1)
- Дистанционный манипулятор, содержащий управляющую часть и исполнительную часть, образованную звеньями, соединенными вращательными парами с индивидуальными приводами по каждой степени подвижности, при этом управляющая часть крепится на руке оператора и выполнена с возможностью формирования сигналов индивидуальным приводам, отличающийся тем, что управляющая и исполнительная части имеют идентичные звенья, равные аналогичным частям руки оператора, при этом управляющая часть связана с рукой с совпадением положения осей степеней подвижности, и в каждой кинематической паре управляющей части установлены энкодеры для формирования управляющих сигналов индивидуальным приводам.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147642/02U RU125508U1 (ru) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Дистанционный манипулятор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147642/02U RU125508U1 (ru) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Дистанционный манипулятор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU125508U1 true RU125508U1 (ru) | 2013-03-10 |
Family
ID=49124568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011147642/02U RU125508U1 (ru) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Дистанционный манипулятор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU125508U1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700118C1 (ru) * | 2018-12-04 | 2019-09-12 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Способ косвенного измерения углов поворота в суставах руки оператора |
RU2710290C1 (ru) * | 2018-12-25 | 2019-12-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Комплекс управления антропоморфным манипулятором |
RU2724769C1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-06-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Способ копирующего управления манипуляторами антропоморфного робота |
RU2724775C1 (ru) * | 2019-12-17 | 2020-06-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Комплекс динамического управления антропоморфным манипулятором |
RU2725930C1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-07-07 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Комплекс копирующего управления манипуляторами антропоморфного робота |
-
2011
- 2011-11-23 RU RU2011147642/02U patent/RU125508U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700118C1 (ru) * | 2018-12-04 | 2019-09-12 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Способ косвенного измерения углов поворота в суставах руки оператора |
RU2710290C1 (ru) * | 2018-12-25 | 2019-12-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Комплекс управления антропоморфным манипулятором |
RU2724775C1 (ru) * | 2019-12-17 | 2020-06-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Комплекс динамического управления антропоморфным манипулятором |
RU2724769C1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-06-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Способ копирующего управления манипуляторами антропоморфного робота |
RU2725930C1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-07-07 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Комплекс копирующего управления манипуляторами антропоморфного робота |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU125508U1 (ru) | Дистанционный манипулятор | |
ES2877214T3 (es) | Mano robótica subaccionada | |
CN103717355B (zh) | 用于远程操纵的机械遥控操作装置 | |
EP2108339B1 (en) | Functional hand prosthesis mechanism | |
WO2017075884A1 (zh) | 假肢手 | |
WO2018093448A2 (en) | Robotic upper limb rehabilitation device | |
CN104908056A (zh) | 一种可变构型的三指机械手爪 | |
CN109542236A (zh) | 具有手指位置同步测量和指尖力反馈功能的外骨骼手套 | |
RU110326U1 (ru) | Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы | |
JPWO2014136958A1 (ja) | ハンドエグゾスケルトン装置 | |
CN102499857A (zh) | 外骨骼可穿戴式上肢康复机器人 | |
CN111546326B (zh) | 一种基于气缸与气动肌肉仿人机器人*** | |
CN110037890B (zh) | 一种基于双四杆机构的手功能康复外骨骼机器人 | |
EP2861387B1 (en) | Actuating method and device for human interaction multi-joint mechanisms | |
ITPI20150027A1 (it) | Sistema esoscheletrico ad alta ergonomia per l'arto superiore | |
KR20140131231A (ko) | 다중 동력전달장치 및 이를 이용한 사람모형 | |
RU146552U1 (ru) | Антропоморфный манипулятор | |
JP2013043279A (ja) | シリアルロボットのための低ストローク作動 | |
JP2015213976A (ja) | ロボットマニピュレータ | |
RU152604U1 (ru) | Пространственный механизм с шестью степенями свободы | |
Ikemoto et al. | Direct teaching method for musculoskeletal robots driven by pneumatic artificial muscles | |
KR101948261B1 (ko) | 손가락 재활 가이드장치 | |
CN108544532A (zh) | 一种仿人机械臂 | |
RU2465124C1 (ru) | Пространственный сферический механизм с тремя степенями свободы | |
CN108972605A (zh) | 一种模拟手部运动的仿生手 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140121 |
|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20150225 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181124 |