USING THE OPERATING PRINCIPLE OF FRACTAL VICE IN THE DESIGN OF ADAPTIVE GRIPPERS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.1.1.17

Keywords:

gripper, adaptive, industrial robot, construction, designing, vice, fractal, grasping, jaws

Abstract

The use of industrial robots in industry is an unalternative way to increase the productivity and quality of modern production. For many years, the most popular robotic operation compared to other operations has been robotic manipulation of production objects. Industrial robots, in which the working body is a gripper, can perform a variety of tasks that have traditionally been inherent in human hands, and can use grippers in a very wide range of gripping and holding various objects. However, despite the large number of grippers that currently exist on the industrial market, there are still many tasks that are very difficult or, sometimes, even impossible to perform for a gripper. This clearly indicates a great demand for original designs of adaptive grippers that will be able to compete with human hands. This article is devoted to improving the methods of synthesizing new designs of adaptive mechanical grippers by using the principle of action of fractal vises. The purpose of this article is to solve the problem of synthesizing new variants of designs of adaptive mechanical grippers. The article considers the design features of various fractal vices, which were invented at the beginning of the last century. Using the results of the analysis of the principle of operation of fractal vices and the excellent advantages of the latter in terms of the versatility of gripping parts on curved surfaces, the possibility of designing a whole range of new original designs of adaptive mechanical grippers for industrial robots or manipulators for transporting explosive objects, which can be installed on mobile platforms, is substantiated. The article presents several variants of the designed designs of new mechanical grippers, the designs of which require further careful research.

References

World Robotics 2024. IFR International Federation of Robotics, 2024, 39 p. URL: https://ifr.org/img/worldrobotics/Press_Conference_2024.pdf

Кравець, В., Кравець, О., Адаменко, Ю., Лапковський, С., Кореньков, В., & Фролов, В. (2023). Аналіз розмірних зв’язків роботизованого комплексу. Технічні науки та технології, 3(33), 40–52. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2023-3(33)-40-52

Кравець, В., Кравець, О., Лапковський, С., Фролов, В., Гладський, М., & Приходько, В. (2024). Аналіз розмірних зв’язків роботизованої складальної системи. Вісник Херсонського національного технічного університету, 1(88), 54–62. https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.1.7

Ковальов, Ю. А., Кошель, С. О., & Манойленко, О. П. (2020). Проєктування промислових роботів та маніпуляторів. Центр учбової літератури

Павленко, І. І., & Годунко, М. О. (2020). Захватні пристрої роботів. ТОВ «КОД»

Пелевін, Л. Є., Почка, К. І., Гаркавенко, О. М., Міщук, Д. О., & Русан, І. В. (2016). Синтез робототехнічних систем в машинобудуванні. ТОВ «НВП «Інтерсервіс»

Поліщук, М. М., & Ткач, М. М. (2021). Робототехнічні системи: проєктування і моделювання. КПІ ім. Ігоря Сікорського

Проць, Я. І. (2008). Захоплювальні пристрої промислових роботів. Тернопільський державний технічний університет ім. І. Пулюя

Hernandez, J., Sunny, M. S. H., Sanjuan, J., Rulik, I., Zarif, M. I. I., Ahamed, S. I., Ahmed, H. U., & Rahman, M. H. Current Designs of Robotic Arm Grippers: A Comprehensive Systematic Review. Robotics 2023, 12(1), 5. https://doi.org/10.3390/robotics12010005

Fractal Vise. (2021, July 09). www.thingiverse.com. URL: https://www.thingiverse.com/thing:4904044#google_vignette

Кузнєцов, Ю. М., Сінмінь, Г., Самойленко, О. В. (2021). Передумови використання системно-морфологічного підходу та теорії фракталів при створенні лещат для об’єктів складної форми. Наукові вісті КПІ, 4(134), 52–57. https://doi.org/10.20535/kpisn.2021.4.261849

Mandelbrot, B. B. (1975). Les objets fractals: forme, hasard et dimension. Flammarion.

Ernest Henry Jones. (1899). Improvements in or relating to Vices and the like (GB Patent: GB-189,730,513). Intellectual Property Office.

Ernest Henry Jones. (1899). Vice (US Patent: 626,427). United States Patent and Trademark Office.

The Universal Vise Attachment. (2020, July 7). https://archive.org/. URL: https://archive.org/details/universalequalizercomachineryv24aug1918p390

P. K. Kunze’s Contribution To The World – A Vise With Oscillatable Cheeks. (2021, November 8). tackyraccoons.com. URL: https://tackyraccoons.com/2021/11/08/p-k-kunzes-contribution-to-the-world-a-vise-with-oscillatable-cheeks/

The Berjo-Vise: 1927. (2021, March 30). https://archive.org/. URL: https://archive.org/details/berl-und-joksch-the-rotarian-vol-30-no-3-mar-1927-pg-53.

Paulin Karl Kunze. (1913). Device for obtaining intimate contact with, engaging, or clamping bodies of any shape (US Patent: 1,059,545). United States Patent and Trademark Office.

Rudolf Joksch, & Oskar Berl. (1928). Einspannvorrichtung zum Festhalten beliebig geformter Körper (DE Patent: DE-456,034). Deutschen Patent- und Markenamts.

Rudolf Joksch, & Oskar Berl. (1928). Einspannvorrichtung zum Festhalten beliebig geformter Körper (DE Patent: DE-460,324). Deutschen Patent- und Markenamts.

Rudolf Joksch. (1929). Gripping Device (US Patent: 1,715,659). United States Patent and Trademark Office.

Published

2025-02-25