RU19280U1 - VEHICLE - Google Patents
VEHICLE Download PDFInfo
- Publication number
- RU19280U1 RU19280U1 RU2001111680/20U RU2001111680U RU19280U1 RU 19280 U1 RU19280 U1 RU 19280U1 RU 2001111680/20 U RU2001111680/20 U RU 2001111680/20U RU 2001111680 U RU2001111680 U RU 2001111680U RU 19280 U1 RU19280 U1 RU 19280U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- halves
- shaft
- vehicle
- links
- housing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВОVEHICLE
Нолезная модель относится к машиностроению и может быть использована в качестве транспортного средства для роботов при автоматизации работ в недоступных или опасных для человека местах.The useful model relates to mechanical engineering and can be used as a vehicle for robots for automation of work in inaccessible or dangerous places for humans.
Транспортное средство направлено на расширение функциональных возможностей, в частности, на обеспечение передвижения не только по трубам, но и по горизонтальным поверхностям с различными препятствиями.The vehicle is aimed at expanding functional capabilities, in particular, at ensuring movement not only through pipes, but also on horizontal surfaces with various obstacles.
Транспортное средство содержит сочлененные между собой звенья с корпусами в виде тел враш;ения, при этом корпус каждого звена выполнен из двух одинаковых половин с возможностью их вращения относительно размещенных между ними дисков, один или несколько из которых жестко закреплены на валу, а один - с возможностью вращения относительно него, концы вала установлены в подшипниках, закрепленных в каждой из половин, в которых размещено по электродвигателю, роторы электродвигателей установлены на упомянутом валу, а статоры жестко соединены со своей половиной корпуса, при этом сочленения, соединяющие звенья, закреплены на дисках, установленных с возможностью вращения относительно упомянутого вала.The vehicle contains links connected to each other with bodies in the form of bodies of ingrowing; moreover, the body of each link is made of two identical halves with the possibility of rotation relative to the disks placed between them, one or more of which is rigidly fixed to the shaft, and one from the possibility of rotation relative to it, the ends of the shaft are mounted in bearings mounted in each of the halves, which are placed on an electric motor, the rotors of the electric motors are mounted on the said shaft, and the stators are rigidly connected to voey housing half, wherein the articulation connecting units are fixed to the disk rotatably mounted with respect to said shaft.
Корпус каждого из звеньев может быть выполнен из двух половин шара, или из двух половин эллипсоида вращения, или из двух половин цилиндра.The housing of each of the links can be made of two halves of the ball, or of two halves of an ellipsoid of revolution, or of two halves of a cylinder.
РЕФЕРАТ ESSAY
Description
ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВОVEHICLE
Нолезная модель относится к машиностроению и может быть использована в качестве транспортного средства для роботов при автоматизации работ в недостунных или опасных для человека местах. Например, при дефектоскопии труб, изготовленных из различных материалов, как бесшовных, так и с внутренними швами продольными, спиральными, поперечными, воздуховодов, газопроводов, устройств различного назначения с замкнутыми объемами и различной конфигурации, на горизонтальных участках, на подъемах и спусках с малыми углами, на пересеченной местности с преодолением незначительных препятствий в виде мелких камней, небольших впадин, веток и пр. Габариты транспортного средства могут быть различными в зависимости от назначения.The useful model relates to mechanical engineering and can be used as a vehicle for robots for automation of work in places that are not full or dangerous to humans. For example, during flaw detection of pipes made of various materials, both seamless and with internal seams, longitudinal, spiral, transverse, ducts, gas pipelines, devices for various purposes with closed volumes and various configurations, on horizontal sections, on ascents and descents with small angles , on rough terrain with overcoming minor obstacles in the form of small stones, small depressions, branches, etc. The dimensions of the vehicle may be different depending on the destination.
Известно транснортное средство, состоящее из нескольких сочлененных звеньев, в состав которого входит ведуш;ее звено и ведомые звенья. Каждое из звеньев выполнено в виде кузова, снабженного колесами (см.описание к патенту РФ № 2041104, В 62 Д 13/04, 1995 /1/). Недостатком известного транспортного средства является его малая проходимость, обусловленная использованием колес в качестве движителей, а также сложность системы управления транспортным средством, т.к. для ее реализации требуется выполнять проезжую часть из материала, содержащего магнитные частицы.Known transnational means, consisting of several articulated links, which includes a leader; its link and slave links. Each of the links is made in the form of a body equipped with wheels (see the description of the patent of the Russian Federation No. 2041104, B 62 D 13/04, 1995/1 /). A disadvantage of the known vehicle is its low traffic due to the use of wheels as propulsors, as well as the complexity of the vehicle control system, as for its implementation, it is required to perform the carriageway from a material containing magnetic particles.
Известно транспортное средство, состоящее из нескольких сочлененных звеньев, в состав которого входит ведущее звено и ведомые звенья. Каждое из звеньев выполнено в виде кузова, снабженного колесами (см.описание к патенту РФ № 2096230, В 62 ДKnown vehicle, consisting of several articulated links, which includes the leading link and the driven links. Each of the links is made in the form of a body equipped with wheels (see the description of the patent of the Russian Federation No. 2096230, V 62 D
20011116002001111600
illiipleilliiple
МПК в 62 Д 57/00IPC in 62 D 57/00
13/04, 1997 /2/). Недостатком известного транспортного средства является его малая проходимость, обусловленная использованием колес в качестве движителей, а также сложность системы управления транспортным средством, т.к. для ее реализации требуется выполнять проезжую часть из материала, содержащего магнитные частицы.13/04, 1997/2 /). A disadvantage of the known vehicle is its low traffic due to the use of wheels as propulsors, as well as the complexity of the vehicle control system, as for its implementation, it is required to perform the carriageway from a material containing magnetic particles.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является транспортное средство, содержащее сочлененные между собой ведущее и ведомые звенья, корпуса которых выполнены в виде тел вращения (см. 91 ICAR Fifth International Conference on Anvanced Robotics. Robots in Unstructured Environment, Jule 19-22, 1991, p.297-302 /3/).Closest to the claimed one in its technical essence is a vehicle containing articulated driving and driven links whose bodies are made in the form of bodies of revolution (see 91 ICAR Fifth International Conference on An Advanced Robotics. Robots in Unstructured Environment, Jule 19-22, 1991, p. 297-302 / 3 /).
Недостатком известного средства является ограниченность сферы его использования, а именно - только в трубах, внутренний диаметр которых ненамного больше поперечного размера корпуса. Это обусловлено конструкцией движителя - набором колес, соединенных рамой в виде параллелограмма и слегка выступающих за габариты корпуса, которые должны упираться в стенки трубы. Поэтому известное средство не может перемещаться по горизонтальным поверхностям и преодолевать имеющиеся на них препятствия.A disadvantage of the known means is the limited scope of its use, namely, only in pipes whose inner diameter is not much larger than the transverse size of the body. This is due to the design of the mover - a set of wheels connected by a frame in the form of a parallelogram and slightly protruding beyond the dimensions of the body, which should abut against the pipe wall. Therefore, the known means cannot move along horizontal surfaces and overcome the obstacles that are present on them.
Заявляемое в качестве полезной модели транспортное средство направлено на расширение функциональных возможностей, в частности, на обеспечепие передвижения не только по трубам, но и по горизонтальным поверхностям с различными препятствиями.Declared as a utility model, the vehicle is aimed at expanding functionality, in particular, to ensure movement not only through pipes, but also on horizontal surfaces with various obstacles.
Указанный результат достигается тем, что транспортное средство содержит сочлененные между собой звенья с корпусами в виде тел вращения, при этом корпус каждого звена выполнен из двух одинаковых половин с возможностью их вращения относительно размещенных между ними дисков, один или несколько из которых жестко закреплены на валу, а один - с возможностью вращения относительно него, концыThis result is achieved by the fact that the vehicle contains articulated links with bodies in the form of bodies of revolution, while the body of each link is made of two identical halves with the possibility of rotation relative to the disks placed between them, one or more of which are rigidly fixed to the shaft, and one - with the possibility of rotation relative to it, the ends
вала установлены в под шинниках, закренленных в каждой из ноловин, в которых размещено но электродвигателю, роторы электродвигателей установлены на упомянутом валу, а статоры жестко соединены со своей половиной корпуса, при этом сочленения, соединяющие звенья, закреплены на дисках, установленных с возможностью вращения относительно упомянутого вала.the shafts are mounted in under the tire bars, which are tapered in each of the halves in which the motor is placed, the rotors of the electric motors are mounted on the said shaft, and the stators are rigidly connected to their half of the housing, while the joints connecting the links are mounted on disks mounted for rotation relative to said shaft.
Указанный результат достигается также тем, что корпус каждого из звеньев выполнен из двух половин щара.The specified result is also achieved by the fact that the housing of each of the links is made of two halves of the ball.
Указанный результат достигается также тем, что корпус каждого из звеньев выполнен из двух половин эллипсоида вращения.The specified result is also achieved by the fact that the housing of each of the links is made of two halves of an ellipsoid of revolution.
Указанный результат достигается также тем, что корпус каждого из звеньев выполнен из двух ноловин цилиндра.The specified result is also achieved by the fact that the housing of each of the links is made of two cylinder halves.
Отличительными признаками заявляемой полезной модели являются:Distinctive features of the claimed utility model are:
-выполнение корпуса каждого звена из двух одинаковых половин с возможностью их вращения относительно размещенных между ними дисков, один или несколько из которых жестко закреплены на валу, а один - с возможностью вращения относительно него, концы вала установлены в подшипниках, закрепленных в каждой из половин, в которых размещено по электродвигателю, роторы электродвигателей установлены на упомянутом валу, а статоры жестко соединены со своей половиной корпуса;- the execution of the housing of each link of two identical halves with the possibility of rotation relative to the disks located between them, one or more of which is rigidly fixed to the shaft, and one with the possibility of rotation relative to it, the ends of the shaft are installed in bearings fixed in each of the halves, in which the electric motor is located, the rotors of the electric motors are mounted on the said shaft, and the stators are rigidly connected to their half of the housing;
-закрепление сочленений, соединяющих звенья, на дисках, установленных с возможностью врагцения относительно упомянутого вала;-fixing joints connecting links on disks mounted with the possibility of rotation relative to the shaft;
- выполнение корпуса каждого из звеньев из двух ноловин щара; выполнение корнуса каждого из звеньев из двух ноловин эллипсоида вращения;- the execution of the housing of each of the links from two halves of the ball; the corne of each link of two halves of an ellipsoid of revolution;
- выполнение корпуса каждого из звеньев в виде двух половин цилиндра.- the execution of the housing of each of the links in the form of two halves of the cylinder.
За счет предложенной формы выполнения корпусов всех звеньев, а ведущего звена с двумя электродвигателями в нем транспортное средство получает возможность совершать не только прямолинейное движение, но и криволинейное с различным радиусом кривизны.Due to the proposed form of execution of the hulls of all links, and the driving link with two electric motors in it, the vehicle is able to perform not only rectilinear movement, but also curvilinear with different radius of curvature.
Корпус может быть выполнен из двух половин шара. В этом случае транспортное средство обладает большей маневренностью и может легко преодолевать различного рода препятствия.The body can be made of two halves of the ball. In this case, the vehicle has greater maneuverability and can easily overcome various kinds of obstacles.
Выполнение корпуса транспортного средства в виде двух половин эллипсоида вращения позволяет расширить сферу его использования, например, в трубопроводах большого сечения, приблизив кривизну корпуса к кривизне трубопровода, что облегчит его перемещения.The execution of the vehicle body in the form of two halves of an ellipsoid of revolution allows you to expand the scope of its use, for example, in large pipelines, bringing the body curvature closer to the curvature of the pipeline, which will facilitate its movement.
Выполнение корпуса транспортного средства в виде двух половин цилиндра также позволяет расширить сферу его использования, в частности на горизонтальных плоскостях с созданием минимального удельного давления на поверхность перемещения.The execution of the vehicle body in the form of two halves of the cylinder also allows you to expand the scope of its use, in particular on horizontal planes with the creation of a minimum specific pressure on the displacement surface.
Закрепление сочленений, соединяющих звенья на дисках, вращающихся относительно вала, обеспечивает функционирование устройства при преодолении им препятствий.The fastening of the joints connecting the links on the disks rotating relative to the shaft ensures the functioning of the device when overcoming obstacles.
Сущность заявляемого транспортного средства поясняется примером реализации и чертежами. На фиг.1 представлен один из вариантов реализации одного звена (общий вид и с частичным разрезом); на фиг.2 и 3 - различные фазы движения транспортного средства при преодолении препятствия; на фиг.4 - второй вариант реализации звена транспортного средства (общий вид с частичным разрезом).The essence of the claimed vehicle is illustrated by an example implementation and drawings. Figure 1 presents one of the options for the implementation of one link (General view and with a partial section); figure 2 and 3 - the different phases of the movement of the vehicle when overcoming an obstacle; figure 4 is a second variant of implementation of the link of the vehicle (General view with a partial section).
Транспортное средство может содержать любое произвольное число одинаковых звеньев (на фиг. 2 и 3 показано состоящим из трех). Каждое звено содержит корпус, выполненный, например, в виде шара, состоящего из двух полых полусфер 1. Внутри каждой полусферы размещено устройство перемещения транспортного средства в виде электродвигателя (целесообразно плоского), статор 2 которого укреплен на внутренней дискообразной стенке корпуса (полусферы). Ротор электродвигателя установлен на валу 3. На этом же валу установлен ротор электродвигателя второй полусферы. Статор второй полусферы так же, как и статор первой, укреплен на внутренней дискообразной стенке полусферы. В центре вала жестко крепится диск 4, у которого центр тяжести максимально смещен в нижнюю часть, ниже вала 3. В центральной части диска 4 перпендикулярно оси вала 3 имеется кольцеобразная прорезь 5. В эту прорезь 5 вставлено кольцо-диск 6, которое свободно может вращаться в прорези 5. Вал 3 с диском 4 и роторами электродвигателей устанавливается в подщипники 7 таким образом, что полусферы не могут смещаться по оси вала, сохраняя форму щара с «вырезом по центру, через который просматривается диск 4 с вставленным в него кольцом-диском 6.A vehicle may contain any arbitrary number of identical links (shown in FIGS. 2 and 3 consisting of three). Each link contains a housing made, for example, in the form of a ball consisting of two hollow hemispheres 1. Inside each hemisphere is a vehicle moving device in the form of an electric motor (preferably flat), the stator 2 of which is mounted on the inner disk-shaped wall of the housing (hemisphere). The rotor of the electric motor is mounted on the shaft 3. On the same shaft, the rotor of the electric motor of the second hemisphere is installed. The stator of the second hemisphere, like the stator of the first, is mounted on the inner disk-shaped wall of the hemisphere. In the center of the shaft, a disk 4 is rigidly fixed, in which the center of gravity is maximally shifted to the lower part, below the shaft 3. In the central part of the disk 4 there is an annular slot 5 perpendicular to the axis of the shaft 3. A ring disk 6 is inserted into this slot 5, which can rotate freely in the slot 5. The shaft 3 with the disk 4 and the rotors of the electric motors is installed in the bearings 7 in such a way that the hemispheres cannot move along the axis of the shaft, maintaining the shape of a ball with a “cut in the center through which the disk 4 with the ring disk 6 inserted into it .
Возможны и другие технические рещения расположения кольцадиска 6 на валу 3. Например, как показано па фиг.4. На валу 3 закреплены два диска 4, а между ними на подшипнике на вал 3 насажено кольцо-диск 6 с возможностью вращения.Other technical solutions to the location of the ring disk 6 on the shaft 3 are possible. For example, as shown in FIG. 4. Two disks 4 are fixed on the shaft 3, and between them on the bearing on the shaft 3 the ring-disk 6 is mounted rotatably.
В сцепе каждое звено является автономным, т.е. имеет источник электроснабжения и системы управления движением, выполнения определенных функций, которые выбирают из числа известных и на чертежах не показаны в силу известности.In a chain, each link is autonomous, i.e. It has a power source and motion control systems, performing certain functions that are selected from among the known and are not shown in the drawings due to their popularity.
собой сцепным устройством 11. Сцепное устройство 11 крепится к кольцам-дискам 6, которые свободно проворачиваются на валах 3 каждого звена. Места крепления сцепного устройства к кольцам-дискам обозначены буквами А, В, С, D (для наглядности).a coupling device 11. The coupling device 11 is attached to the ring discs 6, which freely rotate on the shafts 3 of each link. The attachment points of the coupling device to the disk rings are indicated by the letters A, B, C, D (for clarity).
Транспортное средство работает следующим образом. При подаче электрического тока одной полярности на электродвигатели двух полусфер 1 каждого звена 8, 9, 10 от бортового источника тока в обмотках роторов и статоров 2 наводятся электромагнитные поля, которые, взаимодействуя, будут пытаться развернуть ротор и статор в разные стороны относительно друг друга. Так как сила реакции роторов вследствие укрепленного на валу груза - одного диска 4 (фиг.1) или двух дисков 4 (фиг.4) превышает силу качения полусфер 1, на внутренних дискообразных поверхностях которых неподвижно закреплены статоры 2 электродвигателей, статоры 2 будут проворачиваться относительно роторов, и транспортное средство начнет перемещаться по поверхности. Если напряжение при подаче электрического тока не одинаково, но одной полярности, то скорости вращения полусфер будут разные и транспортное средство будет перемещаться по криволинейной траектории, кривизна которой будет зависеть от разницы скоростей вращения полусфер.The vehicle operates as follows. When an electric current of one polarity is supplied to the electric motors of two hemispheres 1 of each link 8, 9, 10 from the on-board current source, electromagnetic fields are induced in the windings of the rotors and stators 2, which, when interacting, will try to rotate the rotor and stator in different directions relative to each other. Since the reaction force of the rotors due to the load fixed on the shaft - one disk 4 (Fig. 1) or two disks 4 (Fig. 4) exceeds the rolling force of the hemispheres 1, on the inner disk-shaped surfaces of which stators 2 of the electric motors are fixed, the stators 2 will rotate relative to rotors, and the vehicle will begin to move on the surface. If the voltage when applying electric current is not the same, but of the same polarity, then the rotation speeds of the hemispheres will be different and the vehicle will move along a curved path, the curvature of which will depend on the difference in the rotation speeds of the hemispheres.
При подаче напряжения транспортное средство начинает двигаться (по стрелке), (фиг.2,а), к яме 12. Попав в яму 12,звено 8 начнет пробуксовывать. Однако движение звена 9 и звена 10 будет продолжаться (фиг.2,в). Это возможно благодаря тому, что звенья 8, 9, 10 соединены между собой сцепными устройствами 11, которые на каждом звене закреплены на свободно вращающихся дисках 6. Па фиг.2 и 3 (фазы с, d, е, g, h) дается пояснение преодоления транспортным средством препятствия в виде ямы 12.When voltage is applied, the vehicle begins to move (in the direction of the arrow), (Fig. 2, a), to the pit 12. Once in the pit 12, the link 8 will begin to slip. However, the movement of the link 9 and link 10 will continue (figure 2, c). This is possible due to the fact that the links 8, 9, 10 are interconnected by coupling devices 11, which are mounted on each link on freely rotating disks 6. The figures 2 and 3 (phases c, d, e, g, h) are explained vehicle overcoming obstacles in the form of a pit 12.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001111680/20U RU19280U1 (en) | 2001-05-04 | 2001-05-04 | VEHICLE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001111680/20U RU19280U1 (en) | 2001-05-04 | 2001-05-04 | VEHICLE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU19280U1 true RU19280U1 (en) | 2001-08-20 |
Family
ID=36389100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001111680/20U RU19280U1 (en) | 2001-05-04 | 2001-05-04 | VEHICLE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU19280U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2584292C1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-05-20 | Николай Петрович Дядченко | Wheel-vehicle |
| RU2667668C1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-09-24 | Алексей Федорович Хорошев | Self-steering wheel and method of its operation |
-
2001
- 2001-05-04 RU RU2001111680/20U patent/RU19280U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2584292C1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-05-20 | Николай Петрович Дядченко | Wheel-vehicle |
| RU2667668C1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-09-24 | Алексей Федорович Хорошев | Self-steering wheel and method of its operation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ryland et al. | Design of iMobot, an intelligent reconfigurable mobile robot with novel locomotion | |
| Ferrière et al. | ROLLMOBS, a new universal wheel concept | |
| Horodinca et al. | A simple architecture for in-pipe inspection robots | |
| Nayak et al. | Design of a new in-pipe inspection robot | |
| Hopkins et al. | A survey of snake-inspired robot designs | |
| Li et al. | Development of an adaptive mobile robot for in-pipe inspection task | |
| Shao et al. | A review over state of the art of in-pipe robot | |
| Stepson et al. | Design and development of a mobile crawling robot with novel halbach array based magnetic wheels | |
| Ciszewski et al. | Virtual prototyping, design and analysis of an in-pipe inspection mobile robot | |
| Nishimura et al. | Pathway selection mechanism of a screw drive in-pipe robot in T-branches | |
| Chattopadhyay et al. | Locomotion Methods of Pipe Climbing robots: A Review. | |
| Jose et al. | A survey on magnetic wall-climbing robots for inspection | |
| Voyles | TerminatorBot: a robot with dual-use arms for manipulation and locomotion | |
| EP2003044B1 (en) | Automotive inspection vehicle | |
| RU19280U1 (en) | VEHICLE | |
| Sato et al. | Development of in-pipe robot capable of coping with various diameters | |
| Vadapalli et al. | Modular pipe climber | |
| Ciszewski et al. | Design, modelling and laboratory testing of a pipe inspection robot | |
| Li et al. | Design of a mobile mechanism possessing driving ability and detecting function for in-pipe inspection | |
| Crenganis et al. | Mechatronic Design of a Four-Wheel drive mobile robot and differential steering | |
| RU19517U1 (en) | VEHICLE | |
| Shores et al. | Design, kinematic analysis, and quasi-steady control of a morphic rolling disk biped climbing robot | |
| Law et al. | A study of in-pipe robots for maintenance of large-diameter sewerage tunnel | |
| Yabe et al. | New in-pipe robot capable of coping with various diameters | |
| Li et al. | Multifunctional mobile units with a same platform for in-pipe inspection robots |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20050505 |