191361. lajstromszámú szabadalom • Huzalokkal működtetett manipulátor
1 191 361 2 A találmány huzalokkal működtetett manipulátor különböző mozgások változtatható távolságban történő elvégeztetésére, amely manipulátornak állványon vagy tartószerkezeten rögzített függőleges tengely körül elfordulni képes tartóvillán elhelyezett vízszintes tengely körül billenő tartócsöve, a tartócsőben ki-be csúsztatható rúdja, a rúd külső végén elhelyezett manipulátor feje, a rudat és a manipulátor fejet működtető egy vagy több huzalja, a huzalokhoz hozzárendelt egy vagy több állító szerve, valamint a huzalokat vezető terelő görbéi vannak. A manipulátorok nagy mozgékonyságot is követelő alkalmazási területe a film és TV stúdiókban megkívánt zajszegény térben, a hangfelvevő mikrofonoknak a szereplők feje fölött tartása és mozgásuk követése. Az ismert ipari és egyéb robotok, manipulátorok ilyen célra nem használhatók. Ezek általában elektromos, hidraulikus vagy pneumatikus működésűek. Nehéz robosztus kivitelűek és lényegük a mozgási pontosság, annak kívánt számú megismétlése. Jellegzetes képviselője a DE 27 17870 lajstromszámú német szabadalmi leírás szerinti manipulátor, amely programvezérlésű és szerszámok, készülékek előre meghatározott mozgatását végzi nagy pontossággal. Nagy problémát jelent a működésből eredő zaj — motorok, csuklók, szelepek stb. —.amelyek összegeződve túllépik a stúdiók megkövetelte alacsony szintet. Nem alkalmasak a változó sebességű és irányú követő mozgások végzésére. A gyakorlatban olyan helyeken, ahol az ismert elektromos, hidraulikus vagy pneumatikus működtetésű manipulátorok nem, vagy csak korlátozott mértékben alkalmazhatók, a mechanikus rendszerek kerülnek előtérbe. Ilyen mechanikus felépítésű manipulátor példája a DE 29 45 189 lajstromszámú „Mechanikus kar” c. német szabadalmi leírás szerinti megoldás. Ez olyan megfogó fejjel ellátott manipulátor, amelynek a munkatérben való elhelyezkedését egymáshoz csuklósán kapcsolódó tagokból álló kar teszi lehetővé. A megfogó fej működtetése történhet vákuummal, elektromágnessel vagy pneumatikusan. A kar egyes tagjainak a mozgatására nagy szabadságfokot adó „kötél” rendszer szolgál. Annak érdekében, hogy az egyes tagok kinematikailag függetlenek legyenek, a hajtókötélen jelentkező hosszváltozásokat, ill. a kötelek működés közbeni változatlan feszességét 6 db differenciálműből álló kiegyenlítőmű és feszültségs/.abályozó van beépítve. Mivel a kar egyes tagjainak, valamint a megfogó szerkezetnek a térben való elhelyezkedésétől és a saját súlyától eltérő terhelés adódik a kötelekre, a térben elfoglalt helyzet stabilizálására külön feszítőköteleket alkalmaznak'. A kar tagjainak kinematikai függetlensége megőrzésére további differenciálmüveket, feszítőműveket használnak. A kar egyes tagjai súlyának kiegyenlítésére tagonként egy-egy sinusmechanizmus, valamint járulékosan beépített differenciálművek szolgálnak. A leírt találmány szerkezeti kialakítása a mozgató kötélrendszer — amelyek tulajdonképpen huzalok - miatt rendkívül összetett és bonyolult is a sok differenciálmű, motor következtében. Súlya igen jelentős, működésének zajtalanná tétele újabb problémák forrása, amelynek megoldása még drágábbá teszi a berendezést. A gyakorlatban használatos mechanikus manipulátorok rudazatos felépítésűek, huzalos működtetéssel. Csekély mozgásterűek és kevés a szabadságfokuk. Szerkezetük bonyolult, terjedelmes és nehéz is. Az előzőek alapján a kitűzött cél a film és a TV stúdiókban a hangot felvevő mikrofonnak a szereplők feje felett tartására és mozgásuk során a mikrofonnal való követésre egy olyan könnyű, kis helyen elférő, de nagy mozgásterű tartó és mozgató szerkezet kialakítása,, melyet egy ember könnyűszerrel tud távolról működtetni a felvételek zavarása nélkül, különös tekintettel a szigorú zajszint normákra. További cél a tartó végén rögzített mikrofon két egymásra merőleges síkban való forgatása. A kitűzött célnak megfelelő találmányi gondolat egyrészt azon a felismerésen alapszik, hogy könnyű, nagy mozgásterű, egyszerű tartószerkezet egymásba csúszó teleszkopikus csövekből alakítható ki. Másrészt azon alapszik, hogy a szükséges mozgások elvégzésére működtető huzalokat használjunk, amelyek könnyűek, kis helyigényűek, zajtalanok és jól vezethetők. Ide tartozik még, hogy a működtető huzalok megfelelő hurkos vezetésével a mozgásokat végző szerkezetek irányítása függetleníthető a távolságtól, vagyis attól, hogy a tartócsövek milyen hosszúra vannak kinyújtva. A találmányi gondolat szerinti huzalokkal működtetett manipulátor különböző mozgások változtatható távolságban történő elvégeztetésére oly módon van kialakítva, hogy a rudat mozgató primer működtető huzalja, a primer működtető huzalt mozgató szerve, pl. forgatókarja, továbbá a rúd mozgásával ellentétes irányba e mozduló ellensúlya van, a primer működtető huzal a tartócsőhöz rögzített háló csigasorokon és célszerűen a tartócső mentén mozgó ellensúlyhoz rögzített mozgó csigasorokon van átvezetve, a rúdhoz, valamint az ellensúlyhoz hozzá van erősítve és végtelenített hurkot alkot. Ismérve lehet a huzalokkal működtetett manipulátor kiviteli alakjának, hogy a rúdnak a tartócsőből kinyúló szabad végén levő manipulátor tartóban elfordulni éí/vagy elmozdulni képes manipulátort fejének az elfordult fejet visszaforgató rugója, és a terelő görgők által vezetett, a manipulátor fejet emelő vagy süllyesztő étvágy más mozgásokat megvalósító szerkezeteket működtető egy vagy több további szekunder huzalja van, amely egyik végükkel a rúd tartócsövön belüli végéhez kötött szekunder huzalok a tartócsőnek a manipulátor fej felé eső részén elhelyezett alsó terelő görgőkön, valamint a lartócső ellensúly felé eső részén elhelyezett második terelő görgőkön átvezetve hurkot alkotnak, a másik végükkel pedig a mozgást megvalósító szerkezethez kapcsolódnak, a rúd pedig adott esetben a működtető huzalokat magában foglaló csőként van kialakítva. További ismérve lehet valamely kiviteli alaknak, hogy az állító szervben a szekunder huzalokat vezető álló feszítő görgők, valamint a szekunder huzalokat az álló feszítő görgők közé benyomó mozgó feszítő görgővel ellátott kar van. A találmányt kiviteli példa kapcsán, rajz segítségével Ismertetjük közelebbről. Az 1. ábrán a példa szerinti manipulátor elrendezési vázlatát, a 2. ábrán a manipulátor fej vázlatát, a 3. ábrán a szekunder huzalok vezetését, a 4. ábrán az állító szerv működését szemléltetjük. A példa szerinti huzalokkal működtetett manipulátornak 1 állványon elhelyezett 2 tartóvillája van, amely füg5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
