×
15.02.2020
220.018.0286

Результат интеллектуальной деятельности: ОРИЕНТИРУЮЩАЯ ПЛАТФОРМА С ШЕСТЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к механическим системам и может быть использовано в технике для получения заданного движения выходного звена. Ориентирующая платформа содержит стойку в виде замкнутой круговой направляющей и выходное звено в виде платформы, соединенные между собой шестью кинематическими цепями, каждая из которых содержит привод, каретку, установленную на круговой направляющей, и штангу, сопряженную с кареткой и платформой сферическими шарнирами. В каждой кинематической цепи привод неподвижно установлен внутри круговой направляющей и жестко соединен с кривошипом, входящим во вращательный шарнир с камнем, образующим поступательный шарнир с кулисой, сопряженной с одной стороны вращательным шарниром с круговой направляющей в ее центре, а с другой стороны жестко соединенной с кареткой. В результате упрощается конструкция платформы и уменьшаются инерционные нагрузки при движении ее элементов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к механическим системам, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена.

Известен дельта-робот [Gavel R. Device for the movement and positioning of an element in space, US Patent No. 4976582, Dec.11, 1990], состоящий из неподвижного и выходного звеньев, соединенных между собой четырьмя кинематическими цепями. Недостатком такого устройства является невозможность воспринимать выходным звеном большие нагрузки ввиду исполнения кинематических цепей в виде параллелограммов, а также ограниченное число степеней свободы выходного звена, равное четырем (возможны линейные смещения вдоль каждой из трех осей координат и поворот вокруг вертикальной оси).

Наиболее близким к предлагаемому устройству является поворотный гексапод с круговой направляющей [Coulombe J., Bonev LA. A new rotary hexapod for micropositioning. Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Karlsruhe, Germany. 2013, pp. 877-880, Figure. 2], включающий неподвижное звено (стойку), выполненное в виде замкнутой круговой направляющей, и выходное звено, выполненное в виде платформы, соединенные между собой шестью кинематическими цепями, каждая из которых включает каретку и штангу. Каретка образует с круговой направляющей вращательный шарнир, штанга входит в сферические шарниры с кареткой и платформой. Движение выходного звена контролируется шестью приводами, расположенными за периметром круговой направляющей и установленными на каретках, выполняющих функцию ведущих звеньев. При этом на круговой направляющей нарезаны зубья, а на валах приводов кареток установлены аналоги зубчатых колес, которые выполнены в виде цилиндров, установленных между двумя круглыми пластинами, и сопряжены с круговой направляющей.

Данный механизм принимается за прототип предлагаемого устройства. Недостаток прототипа заключается в сложности изготовления круговой направляющей и элементов кареток. Недостаток также состоит в том, что привода расположены на подвижных звеньях (каретках), добавляя им дополнительный вес и увеличивая инерционные нагрузки.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в упрощении конструкции прототипа путем применения в нем круговой направляющей, не требующей нарезки зубьев, путем устранения аналогов зубчатых колес на каретках, а также расположении всех приводов на неподвижном звене (стойке) для уменьшения веса ведущих звеньев и снижения инерционных нагрузок, возникающих в процессе их движения.

Данная проблема решается тем, что в предлагаемой ориентирующей платформе, включающей стойку в виде замкнутой круговой направляющей и выходное звено в виде платформы, соединенные между собой шестью кинематическими цепями, каждая из которых содержит привод, каретку, установленную на круговой направляющей, и штангу, сопряженную с кареткой и выходным звеном сферическими шарнирами, согласно изобретению в каждой кинематической цепи привод неподвижно установлен внутри круговой направляющей и жестко соединен с кривошипом, входящим во вращательный шарнир с камнем, образующим поступательный шарнир с кулисой, сопряженной с одной стороны вращательным шарниром с круговой направляющей в ее центре, а с другой стороны жестко соединенной с кареткой. Кроме этого, в каждой кинематической цепи кривошип выполнен с равномерно расположенными по его длине отверстиями.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в упрощенной конструкции круговой направляющей и кареток, а также в уменьшении веса кареток и уменьшении инерционных нагрузок, возникающих при их движении.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана ориентирующая платформа с шестью степенями свободы, на фиг .2 - соединение привода со стойкой.

Ориентирующая платформа состоит из стойки 1, выполненной в виде замкнутой круговой направляющей, приводов 2, валов приводов 3, кривошипов 4, камней 5, кулис 6, жестко соединенных с каретками 7, установленными на роликах 8, штанг 9 и выходного звена 10, выполненного в виде платформы.

Привода 2 жестко установлены на стойке 1, на валах 3 жестко установлены кривошипы 4, образующие вращательные шарниры с камнями 5, которые входят в поступательные шарниры с кулисами 6. Каретки 8 образуют вращательные шарниры с круговой направляющей и сферические шарниры со штангами 9, которые также входят в сферические шарниры с платформой 10.

На кривошипах 4 выполнены отверстия с возможностью установки вращательных шарниров 4-5 на разном расстоянии от центров вращения кривошипов 4. Таким образом, появляется возможность изменять длины участков на круговой направляющей, по которым движутся каретки 7, т.е. получать разные смещения кареток в каждой кинематической цепи механизма. Это позволит изменять размеры рабочей зоны платформы 10.

Принцип работы механизма заключается в следующем. Шесть приводов 2, жестко связанных с платформой 1, приводят в движение валы 3 и установленные на них кривошипы 4. Движение от кривошипов 4 передается камням 5, которые отклоняют кулисы 6 на заданный угол. При этом кулисы 6 направляют каретки 7 по круговой направляющей 1. Каретки 7 ориентируют штанги 9, передающие движение на платформу 10. Входное движение задается независимо любому из приводов 2. Одновременно может быть приведено в движение до шести приводов.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в технологических процессах по обработке различных элементов деталей машин в качестве ориентирующего устройства, а также может быть использовано в качестве опорно-поворотного устройства для спутниковых антенн. Возможно также применение предлагаемого изобретения в медицине для задания пространственной ориентации различных объектов.


ОРИЕНТИРУЮЩАЯ ПЛАТФОРМА С ШЕСТЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ
ОРИЕНТИРУЮЩАЯ ПЛАТФОРМА С ШЕСТЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 47.
09.12.2018
№218.016.a507

Устройство для пространственной ориентации объектов

Изобретение относится к механизмам, применяемым для получения заданного движения выходного звена. Устройство содержит стойку в виде замкнутой круговой направляющей, выходное звено, шесть кинематических цепей, содержащих каждая каретку, установленную с возможностью перемещения по круговой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674370
Дата охранного документа: 07.12.2018
13.01.2019
№219.016.af3c

Одноконтактная четырехподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шарнирным соединениям деталей машин. Одноконтактная четырехподвижная кинематическая пара состоит из соединения опорного звена и воздействующего звена. Опорное звено выполнено в виде лунки постоянной отрицательной гауссовой кривизны....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676840
Дата охранного документа: 11.01.2019
24.01.2019
№219.016.b36f

Распределительный механизм с четырьмя выходными звеньями

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к кривошипно-ползунным механизмам. Распределительный механизм с четырьмя выходными звеньями включает стойку, кривошип, шатуны, коромысла и ползуны. Двойной кривошипом соединен с двумя основными шатунами. Малые шатуны соединены с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677948
Дата охранного документа: 22.01.2019
03.03.2019
№219.016.d258

Шихта порошковой проволоки для наплавки в азотсодержащей среде

Изобретение может быть использовано при наплавке рабочих поверхностей деталей горно-металлургического оборудования, к которым предъявляются повышенные требования по твердости и износостойкости. Шихта порошковой проволоки содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 1,0-3,6,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681049
Дата охранного документа: 01.03.2019
03.03.2019
№219.016.d275

Шихта для порошковой проволоки

Изобретение может быть использовано при наплавке рабочих поверхностей деталей металлургического оборудования, к которым предъявляются повышенные требования по твердости и износостойкости. Шихта для порошковой проволоки содержит пыль электрофильтров алюминиевого производства и пыль газоочистки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681052
Дата охранного документа: 01.03.2019
08.03.2019
№219.016.d406

Буровая штанга для вращательного бурения шпуров

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к буровым штангам для вращательного бурения шпуров в горных породах. Технический результат - увеличение прочности буровой штанги при передаче крутящих моментов на буровой инструмент и обеспечение одинакового момента инерции во всех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681164
Дата охранного документа: 04.03.2019
11.03.2019
№219.016.d5e3

Одноконтактная двухподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шарнирным соединениям деталей машин. Одноконтактная двухподвижная кинематическая пара состоит из соединения опорного звена и воздействующего звена. Опорное звено выполнено в виде круговой параболической лунки. Воздействующее звено выполнено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681467
Дата охранного документа: 06.03.2019
16.03.2019
№219.016.e1ee

Складной механизм

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к складным механизмам. Складной механизм содержит стойку, ведущее звено, шатун и коромысло, образующие шарнирный четырехзвенник, на каждой паре соседних звеньев которого установлена кинематическая цепь из двух дополнительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681978
Дата охранного документа: 14.03.2019
20.03.2019
№219.016.e322

Шестистержневая строительная арка

Изобретение относится к области строительства, а именно к стержневым конструкциям строительного назначения. Технический результат изобретения заключается в увеличении несущей способности строительной арки при значительном расстоянии между ее опорами. Шестистержневая строительная арка состоит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682290
Дата охранного документа: 18.03.2019
21.03.2019
№219.016.eb59

Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Изобретение может быть использовано при электродуговой механизированной сварке под флюсом. Флюс включает шлак производства силикомарганца, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, и флюс-добавку, состоящую из пылевидного ковшевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682515
Дата охранного документа: 19.03.2019
Показаны записи 1-10 из 32.
10.04.2013
№216.012.3279

Модульная робототехническая технологическая установка

Изобретение относится к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с шестью степенями свободы и кинематической развязкой. Робототехническая установка включает основание с вертикальной стойкой, конечное звено, три двигателя поступательного перемещения, один из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478464
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.11.2013
№216.012.81c3

Механизм с тремя степенями свободы

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике. Механизм включает основание, выходное звено, три кинематические цепи, каждая из которых содержит входную вращательную кинематическую пару, начальную вращательную кинематическую пару, поступательную кинематическую пару,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498895
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.04.2014
№216.012.bbb0

Пространственный четырехзвенный механизм

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения ведомого звена. Предложен пространственный четырехзвенный механизм, включающий ведущее звено, шатун, коромысло и стойку, отличающийся тем, что на стойке жестко установлен гидроцилиндр...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513776
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.06.2014
№216.012.d63e

Трехподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для соединения звеньев механизмов. Трехподвижная кинематическая пара включает в себя два звена (1 и 2) с геометрическими элементами в виде цилиндрических поверхностей, входящих в линейчатый контакт. Геометрические элементы пары...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520624
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.08.2014
№216.012.e90a

Пространственный механизм с шестью степенями свободы

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов шестью степенями свободы. Пространственный механизм содержит основание, выполненное в виде круглой направляющей, выходное звено, четыре кинематические цепи, каждая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525466
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.10.2014
№216.012.fb09

Пространственный механизм

Изобретение относится к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с кинематической развязкой вертикального движения и плоских движений. Механизм содержит основание, конечное звено, вертикально установленный на основании двигатель поступательного перемещения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530111
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.11.2014
№216.013.0a7f

Двухподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для соединения звеньев механизма. Поверхности геометрических элементов звеньев выполнены в виде охватываемой и охватывающей поверхностей. Охватываемая поверхность первого звена выполнена в виде прямого эллиптического цилиндра, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534095
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0cba

Пространственный механизм с тремя степенями свободы

Изобретение относится к робототехнике, а именно к манипуляционным механизмам с тремя степенями свободы. Пространственный механизм содержит основание, выходное звено, три кинематические цепи, каждая из которых содержит входную вращательную кинематическую пару, начальную вращательную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534675
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.12.2014
№216.013.0cd9

Пространственный механизм с четырьмя степенями свободы

Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам, выполняющим поступательные движения по трем координатам и вращение вокруг одной оси. Пространственный механизм содержит основание, выходное звено, рабочий орган, кинематически связанный с выходным звеном, три кинематические...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534706
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.12.2014
№216.013.14bf

Пространственный механизм с шестью степенями свободы

Изобретение относится к робототехнике, в частности к манипуляторам, выполняющим поступательные движения по трем координатам и вращение вокруг трех осей. Механизм содержит основание, выходное звено, рабочий орган, три кинематические цепи. Каждая кинематическая цепь содержит двигатель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536735
Дата охранного документа: 27.12.2014
+ добавить свой РИД