шарнир манипулятора

Формула изобретения

ШАРНИР МАНИПУЛЯТОРА, содержащий сферическую головку, охватывающую ее по сферической поверхности опору и привод перемещения сферической головки, установленный в корпусе опоры, отличающийся тем, что привод перемещения выполнен в виде микровибраторов, собранных в две группы, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центр опоры, причем в каждой группе два оппозитно расположенных микровибратора наклонены к сферической поверхности опоры в одну сторону, а два других, оппозитно расположенных микровибратора наклонены в другую сторону.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в микророботах.

Известен шарнир манипулятора, включающий сферическую опору, корпус со сферической полостью. На корпусе с возможностью вращения установлены четыре ролика, два из которых снабжены приводами. Ролики взаимодействуют со сферической опорой.

Устройство обладает ограниченной долговечностью из-за больших контактных напряжений в зоне контакта роликов со сферой.

Известен также сферический шарнир манипулятора, в котором привод поворота осуществляется посредством вибрирующего стержня.

В данном устройстве для управления поворотом предполагается изменять направление оси стержня, что усложняет конструкцию, кроме того, здесь увеличивается сопротивление повороту, так как вибрирующий стержень прижимает сферу к корпусу.

Цель изобретения - упрощение конструкции шарнира и повышение надежности.

Это позволит создавать простые и надежные микроманипуляторы, способные работать в любой среде.

Для достижения этой цели в шарнире манипулятора, содержащем сферическую головку, охватывающую опору и привод перемещения сферической головки, установленной в корпусе опоры, согласно изобретению привод перемещения выполнен в виде микровибраторов, собранных в две группы, расположенные в взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центр опоры, причем в каждой группе два оппозитно расположенных микровибратора наклонены к сферической поверхности опоры в одну сторону, а два других оппозитно расположенные микровибратора наклонены в другую сторону.

На фиг.1 представлен шарнир манипулятора в разрезе; на фиг.2 - вид сверху.

Шарнир манипулятора содержит сферическую головку 1, корпус 2, в котором подвижно установлена сферическая головка 1. В корпусе 2 установлены микровибраторы 3, таким образом, что они собраны в группы по четыре микровибратора. Каждая группа расположена в плоскости, проходящей через центр шарнира. Две плоскости взаимно перпендикулярны. Микровибраторы установлены под углом к сферической поверхности опоры, причем микровибраторы 3 и 4 наклонены в противоположную сторону по отношению к наклону микровибраторов 5 и 6.

Устройство работает следующим образом.

При включении микровибраторов 3 и 4 сферическая головка под влиянием микровоздействий поворачивается в направлении по часовой стрелке. Благодаря наклону микровибраторов к поверхности сферической головки возникает момент пары сил, который заставляет сферическую головку поворачиваться вокруг оси, проходящей перпендикулярно к плоскости расположения микровибраторов. При включении микровибраторов 5 и 6 происходит поворот в обратном направлении. Дискретность угла поворота определяется частотой микроударов. Благодаря оппозитному расположению микровибраторов реактивные усилия не передаются на корпус и уменьшается сопротивление трения в шарнире. При включении второй группы микровибраторов происходит поворот сферической головки вокруг другой оси. Включение приводов осуществляется поочередно.