Przedmiotem wynalazku jest robot trzynożny, mający korpus, do którego zamocowane są rozmieszczone na jego obwodzie trzy nogi, przy czym w korpusie usytuowane są układy sterowania i układy napędowe.
Znane są liczne rozwiązania konstrukcyjne robotów dwunożnych i czteronożnych. Do najbardziej znanych robotów dwunożnych można zaliczyć roboty humanoidalne Asimo i Qrio, natomiast do czteronożnych BigDog, LittleDog i Aibo. Do znanych konstrukcji robotów trzynożnych można z kolei zaliczyć robot STriDER, którego główna idea ruchu polega na tym, że przerzuca on pod korpusem jedną z nóg na drugą stronę. Innym znanym rozwiązaniem jest robot Fordham, który jest bardzo prostą konstrukcją zawierającą trzy nogi posiadające tylko po jednym translacyjnym stopniu swobody oraz wirującą masę, która w odpowiedni sposób powoduje przechylenie robota umożliwiając przestawienie jednej nogi.
Celem wynalazku jest opracowanie robota trzynożnego pozbawionego niedogodności znanych rozwiązań, o wysokim stopniu stabilności ruchu.
Robot trzynożny według wynalazku ma korpus, do którego zamocowane są rozmieszczone na jego obwodzie trzy nogi, przy czym w korpusie usytuowane są układy sterowania i układy napędowe, jest wyposażony w przeciwwagę osadzoną wahliwie na poziomej osi we wsporniku mającym kształt widełek ułożyskowanym obrotowo za pomocą łożyska o pionowej osi obrotu w korpusie.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia robota trzynożnego z przeciwwagą w widoku aksonometrycznym, a fig. 2 - przeciwwagę osadzoną we wsporniku aksonometrycznym, w widoku.
Robot składa się z korpusu 1 oraz z trzech nóg 2, 3, 4, a także jest wyposażony w układ stabilizacji ruchu w postaci przeciwwagi 5. Wewnątrz korpusu 1 usytuowane są układy zasilania, komunikacji i sterowania. Nogi 2, 3, 4 przymocowane są do korpusu 1 na jego obwodzie równomiernie co 120 stopni. Przeciwwaga 5 jest osadzona we wsporniku 6 na poziomej osi 7, który jest ułożyskowany obrotowo na pionowej osi za pomocą łożyska 8 w korpusie 1. Posiada osobne układy zasilania, komunikacji bezprzewodowej i sterowania. Nadrzędny układ sterowania usytuowany jest w korpusie 1 robota. Odpowiada on za realizację ruchu nóg 2, 3, 4 i układu stabilizacji ruchu. Komunikuje się bezprzewodowo z podrzędnym układem sterowania umieszczonym w układzie stabilizacji ruchu przekazując mu informację o zadanym ruchu. W przedstawionym rozwiązaniu każda z nóg 2, 3, 4 robota napędzana jest przy pomocy trzech serwonapędów. Przeciwwaga 5 jest napędzana przez dwa serwonapędy, z których jeden służy do obrotu przeciwwagi wokół osi pionowej korpusu 1, a drugi do jej pochylania, co umożliwia ustawienie jej poziomo, pionowo lub pod zadanym kątem. Pierwszy z tych serwonapędów umieszczony jest w korpusie stanowiąc jego integralną część. Taka konstrukcja układu stabilizacji ruchu umożliwia umieszczenie przeciwwagi 5 po przeciwległej stronie w stosunku do przenoszonej nogi, kompensując przechylenie robota dzięki istnieniu dodatkowej siły ciężkości. Obrót przeciwwagi 5 także stabilizuje ruch robota, gdyż w momencie, gdy znajduje się ona po przeciwległej stronie w stosunku do przenoszonej nogi działająca odśrodkowa siła bezwładności dodatkowo kompensuje przechylenie robota.
Ruch robota polega na przenoszeniu kolejnych nóg 2, 3, 4 i przemieszczaniu korpusu 1. Nogi 2, 3, 4 przenoszone są zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie. Robot może realizować chód składający się z sześciu faz ruchu, z których trzy związane są z przenoszeniem kolejnych nóg 2, 3, 4 - fazy dwupodporowe, a trzy z przemieszczaniem korpusu 1 przy wszystkich nogach 2, 3, 4 będących w trakcie podparcia - fazy trzypodporowe. Fazy dwupodporowe i trzypodporowe mogą być realizowane naprzemiennie. Przenoszona noga 2, 3, 4 może najpierw wybić się, co spowoduje przechylenie korpusu 1 w stronę przeciwną do przenoszonej nogi 2, 3, 4. Ruch robota jest stabilizowany przez obrót przeciwwagi 5 zgodnie z kierunkiem przestawiania nóg 2, 3, 4, przy czym w momencie przestawiania danej nogi przeciwwaga znajduje się po przeciwległej stronie korpusu 1. Ruch obrotowy przeciwwagi 5 dodatkowo stabilizuje ruch robota dzięki występowaniu odśrodkowej siły bezwładności. Przeciwwaga 5 może obracać się w pozycji poziomej lub skierowanej pod zadanym kątem dzięki zastosowaniu drugiego z serwonapędów. Idea stabilizacji ruchu zilustrowana jest na fig. 3, na której pokazano siłę ciężkości robota bez przeciwwagi GR a także siłę ciężkości przeciwwagi Gs i odśrodkową siłę bezwładności Bs powstałą w wyniku jej obrotu. Siły Bs oraz Gs dają przeciwny moment w stosunku do momentu od siły GR względem prostej wyznaczonej przez punkty podparcia stóp kompensując przechylenie robota w stronę przenoszonej nogi. Dzięki temu możliwy jest ruch robota z niewielkimi przechyleniami korpusu.