Sprężysty przegub adaptacyjny

ZESPÓŁ AUTORSKI:

Politechnika Koszalińska

• prof. dr hab. inż. WOJCIECH KACALAK
• dr hab. inż. ZBIGNIEW BUDNIAK, prof. PK
• dr hab. inż. MACIEJ MAJEWSKI, prof. PG

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

W świetle znanego stanu technik wynalazek, którym jest sprężysty przegub adaptacyjny, rozwiązuje problem budowy przegubów do wielonożnych robotów kroczących oraz budowy węzłów kinematycznych współpracujących z elementami egzoszkieletów. Bardziej szczegółowo, wynalazek rozwiązuje problem budowy i eksploatacji adaptacyjnych przegubów kulowych do zastosowania w mikromechanizmach. Obecnie w stanie techniki nie są znane rozwiązania, które pozwoliłby na regulację oporów ruchu oraz luzu w połączeniu kulistym. Ponadto w rozwiązaniach tych nie ma możliwości uzyskania równomiernego docisku pomiędzy współpracującymi powierzchni przegubu, tak aby była zapewniona odpowiednia stabilność pracy.
Hermetyczna strefa smarowania umożliwia pracę przegubu w trudnych warunkach otoczenia, a w przypadku smarowania proszkowego również w próżni.
W związku z powyższym niniejsze rozwiązanie eliminuje braki i niedoskonałości rozwiązań znanych ze stanu techniki.

ISTOTA WYNALAZKU

Zasada działania sprężystego przegub adaptacyjnego według wynalazku opiera się na zapewnieniu ślizgowego przemieszczania się elementów zespołu górnego względem elementów zespołu górnego, co w konsekwencji przekłada się na zmianę kątowego położenia sworznia względem trzpienia. Zasadniczo, możliwość zmiany położenia tych dwóch elementów możliwa jest dzięki odpowiedniej konstrukcji przegubu i zastosowaniu połączeń ślizgowych pomiędzy panwią, czaszą i wkładką sprężystą. Dla działania przegubu według wynalazku, w tym również dla zapewnienia korzyści z jego działania, bardzo istotne jest, że jego elementy konstrukcyjne, oraz ich wzajemne połączenie, dają możliwość wstępnej regulacji wartości luzu i oporu ruchu w połączeniu przegubowym, zapewniając przy tym obrót przegubu w dowolnym kierunku. Zmiana wielkości luzu oraz siły docisku pomiędzy przylegającymi powierzchniami odbywa się w fazie bezruchu.
Maksymalne wychylenie sworznia względem trzpienia w przegubie według wynalazku jest ograniczone przez zewnętrzne powierzchnie panwi i czaszy oraz poprzez wewnętrzną powierzchnię kielicha i nakrętkę regulacyjną. Dzięki zastosowanej konstrukcji, sworzeń i trzpienia mogą się obracać w dowolnym kierunku i wychylać względem siebie w przedziale kata α = ±15°. Dodatkowo, przy zastosowaniu sworznia, który posiadać będzie przewężenie, możliwe jest osiągniecie stanu w którym trzpień, względem sworznia, wychylać się o kąt α= ±22°. Zaletą sprężystego przegub adaptacyjnego według wynalazku jest uzyskanie większej stabilność kinematycznej oraz możliwość regulacji. Zaletę wynalazku stanowi również jego pełna adaptacyjność do zmieniających się warunków pracy. Przegub według wynalazku posiada możliwość regulacji luzu oraz oporu ruchu w połączeniu przegubowym zapewniając przy tym obrót w dowolnym kierunku.

Dostęp do linku przedstawiającego pracę przegubu: https://www.youtube.com/shorts/EZoVc5HHHsM

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Rozwiązanie zgodne z wynalazkiem może mieć zastosowanie w układach technicznych gdzie wymagana jest wysoka stabilność ruchu zwłaszcza w robotyce, w robotach wielonożnych, w robotach humanoidalnych, w urządzeniach pomiarowych, w manipulatorach i robotach przemysłowych, a w szczególności w warunkach wysokiej stabilności pozostawania w określonej pozycji i zmniejszenia oporów ruchu podczas przemieszczania się.