Модульный робототехнический шарнир с регулировкой жесткости выходного звена
шарнир регулировка жесткости сборка модулей
Изобретение относится к области робототехники, а именно к приводным шарнирам роботизированных манипуляторов различного назначения, в том числе, работающих в единой рабочей зоне с человеком или с объектами, требующими ограничения величины возможного силового воздействия на них.
Модульный робототехнический шарнир с регулировкой жесткости выходного звена представляет собой сборку из отдельных модулей, собираемых друг с другом с помощью фланцевого соединения с накидным стяжным хомутом. Шарнир включает в себя модули: двигателя, тормоза, механической передачи (редуктора), датчика положения (измерительной системы шарнира), настройки жесткости, а также модули регулировки жесткости в трёх вариантах исполнения. Шарнир в различных вариантах может комплектоваться как одним, так и двумя модулями двигателя и тормоза. Модуль двигателя может быть выполнен в нескольких исполнениях при сохранении присоединительных размеров. Модуль регулировки жёсткости в различных вариантах исполнения шарнира представлен: модулем с регулируемой упругой связью на основе кулачкового механизма, модулем нелинейной упругости с суммирующим дифференциалом для реализации варианта шарнира с антагонистичными приводами, модуля магнитной регулируемой упругой муфты. Модуль магнитной регулируемой упругой муфты содержит радиальную магнитную муфту, воздушный зазор которой выполнен в виде конической поверхности, а ширина воздушного зазора регулируется передачей винт-гайка, приводимой в движение одним из модулей двигателя в составе шарнира. Выходной фланец модуля регулировки жесткости оснащен масштабной линейкой, положение которой считывается модулем датчика. 
Повышается надежность, расширяется удобство и область возможного применения, и тем самым, достигается универсальность шарнира и манипулятора на его основе, за счёт возможности быстрой перенастройки конфигурации шарнира под требуемые задачи и условия функционирования, а также возможности замены вышедшего из строя модуля. Применение модуля регулировки жесткости совместно с модулем датчика положения позволяет измерять момент, развиваемый шарниром, а регулировка жесткости позволяет устанавливать желаемое соотношение между быстродействием и демпфирующими свойствами шарнира. В результате достигается возможность выполнять одним и тем же шарниром движения, требующие большой скорости, и движения, требующие аккуратного исполнения, такие как перемещение хрупких или непрочных предметов. Манипулятор, построенный с использованием таких шарниров, способен максимально быстро среагировать на изменение обстановки, но при взаимодействии с предметом обеспечивает контролируемое усилие и демпфирование удара.
В роботизированных манипуляторах различного назначения
Игорь
Даляев
Юрьевич
главный конструктор  по экстремальной робототехнике и автоматизации
Кандидат технических наук
Отсутствует
E-1650-2014
57191156719
734095
0000-0003-0494-065X
РОССИЯ
Борис
Спасский
Андреевич
Ученый секретарь
РОССИЯ
55.30.35
Компоненты роботов (Функциональные блоки, приводы. периферийные и вспомогательные устройства)
02.02.RB
ROBOTICS
Андрей
Васильев
Викторович
РОССИЯ
Игорь
Шардыко
Вячеславович
РОССИЯ
Константин
Волняков
Александрович
РОССИЯ
Александр
Трутс
Александрович
РОССИЯ
Валерия
Гольдберг
Александровна
РОССИЯ
Владислав
Копылов
Маркович
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Петр
Мордовской
Григорьевич
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
ЦНИИ РТК
федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики"
1027802484852
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные автономные учреждения