RU214082U1

RU214082U1 - OBSTACLES FOR MOBILE ROBOT "HOOF"

Info

Publication number: RU214082U1
Application number: RU2021138445U
Authority: RU
Inventors: Александр Витальевич Лопота; Илья Владиславович Сеньковски
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2022-10-11

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для проведения игровых мероприятий и соревнований, а именно к препятствиям для передвижных механизмов.The utility model relates to devices for playing events and competitions, namely to obstacles for mobile mechanisms.

Сущность полезной модели заключается в том, что в препятствии для мобильного робота, включающем квадратные основания, на которых расположен конструктивный узел, содержащий установленные на квадратные площадки в основании центральную горизонтальную площадку и две соединенные с ней и расположенные с двух ее сторон площадки с наклонной верхней поверхностью для съезда и заезда робота, на верхней поверхности которых расположены скрепленные с поверхностью возвышения, имитирующие неровности рельефа, выполненные в виде распределенных по площади верхней поверхности единичных объемных элементов, имеющих форму геометрических тел, согласно полезной модели в качестве центральной площадки использован горизонтально ориентированный пластинчатый дуговой элемент.The essence of the utility model lies in the fact that in an obstacle for a mobile robot, including square bases, on which a structural assembly is located, containing a central horizontal platform installed on square platforms at the base and two platforms connected to it and located on its two sides with an inclined upper surface for the exit and arrival of the robot, on the upper surface of which there are elevations fastened to the surface, imitating uneven terrain, made in the form of single volumetric elements distributed over the area of the upper surface, having the shape of geometric bodies, according to the utility model, a horizontally oriented plate arc element is used as a central platform .

Техническим результатом полезной модели является реализация ее назначения - возможность использования в качестве препятствия для мобильного робота, в ходе преодоления которого оказывается возможным продемонстрировать и оценить его технические свойства.

The technical result of the utility model is the realization of its purpose - the possibility of using it as an obstacle for a mobile robot, in the course of overcoming which it is possible to demonstrate and evaluate its technical properties.

Description

Полезная модель относится к устройствам для проведения игровых мероприятий и соревнований, а именно к препятствиям для передвижных механизмов - мобильных роботов (робототехнических платформ), преимущественно, малогабаритных сверхлегкого и легкого классов.The utility model relates to devices for playing events and competitions, namely to obstacles for mobile mechanisms - mobile robots (robotic platforms), mainly small-sized ultralight and light classes.

Полезная модель позволяет продемонстрировать и оценить технические свойства мобильных роботов и может быть использована в качестве самостоятельного препятствия или в качестве фрагмента трассы полосы препятствий испытательного полигона для роботов, описанного в патенте на изобретение RU 2610810.The utility model allows demonstrating and evaluating the technical properties of mobile robots and can be used as an independent obstacle or as a fragment of the obstacle course of the testing ground for robots described in the invention patent RU 2610810.

Известны препятствия различного вида для мобильных роботов, выполненные в виде объемных элементов [см., например, RU 170758].Known obstacles of various types for mobile robots, made in the form of three-dimensional elements [see, for example, RU 170758].

Так, в указанном источнике описано устройство, предназначенное для передвижного механизма, включающее устанавливаемую на основании площадку для перемещения передвижного механизма, выполненную в виде дорожки, имеющей изгиб. Дорожка в зоне изгиба выполнена возвышенной с образованием на дорожке наклонного участка подъема, участка поворота и наклонного участка спуска передвижного механизма.So, in the specified source, a device is described for a mobile mechanism, including a platform installed on the base for moving the mobile mechanism, made in the form of a track having a bend. The track in the bend zone is made elevated with the formation of an inclined section of the rise, a section of the turn and an inclined section of the descent of the mobile mechanism on the track.

Для прохождения данного испытания требуются высокие маневренность и значительный по величине крутящий момент колес робота. Данное препятствие выполнено в виде достаточно непротяженной дорожки, не имеющей на своей поверхности никаких препятствий. Единственная сложная задача, которую предстоит выполнить роботу - преодолеть заезд на препятствие и съезд с него под существенным наклоном. В данном случае раскрываются не все возможности робота.To pass this test, high maneuverability and a significant torque of the robot wheels are required. This obstacle is made in the form of a fairly short track that does not have any obstacles on its surface. The only difficult task that the robot has to perform is to overcome the obstacle and exit at a significant slope. In this case, not all the capabilities of the robot are revealed.

Ближайшим аналогом, выбранным в качестве прототипа, является препятствие для мобильного робота, описанное в RU 189966.The closest analogue, chosen as a prototype, is an obstacle for a mobile robot, described in RU 189966.

Прототип содержит центральную горизонтальную площадку, в качестве которой использован горизонтально ориентированный протяженный пластинчатый элемент, в котором имеется ориентированное вдоль его продольной оси протяженное центральное сквозное отверстие, выполненное с образованием двух боковых дорожек для перемещения робота, расстояние между которыми согласовано с шириной его колеи, и двух торцевых маневренных площадок для робота.The prototype contains a central horizontal platform, which is used as a horizontally oriented extended plate element, which has an extended central through hole oriented along its longitudinal axis, made to form two side tracks for moving the robot, the distance between which is consistent with the width of its track, and two end maneuvering platforms for the robot.

Для преодоления указанного препятствия требуется высокая маневренность робота, точность его позиционирования и устойчивость, но движение происходит по прямой, что при достаточно точном первоначальном позиционировании робота позволяет избежать любых поворотов при преодолении препятствия, а соответственно существенно снижаются требования к маневренности робота, что можно рассматривать в качестве недостатка прототипа.To overcome this obstacle, high maneuverability of the robot, its positioning accuracy and stability are required, but the movement occurs in a straight line, which, with a sufficiently accurate initial positioning of the robot, makes it possible to avoid any turns when overcoming the obstacle, and, accordingly, the requirements for robot maneuverability are significantly reduced, which can be considered as lack of a prototype.

Помимо этого, протяженное центральное сквозное отверстие выполнено с образованием двух боковых дорожек для перемещения робота, расстояние между которыми согласовано с шириной колеи единичного робота, что существенно снижает вариативность конструкций роботов, что можно рассматривать в качестве недостатка прототипа.In addition, the extended central through hole is made with the formation of two side tracks for moving the robot, the distance between which is consistent with the track width of a single robot, which significantly reduces the variability of robot designs, which can be considered as a drawback of the prototype.

Технической проблемой, которую решает заявляемая полезная модель, является повышение сложности препятствия и расширение номенклатуры испытываемых роботов.The technical problem that the claimed utility model solves is the increase in the complexity of the obstacle and the expansion of the range of tested robots.

Сущность полезной модели заключается в том, что в препятствии для мобильного робота, включающем конструктивный узел, содержащий установленные на квадратные основания центральную горизонтальную площадку и две соединенные с ней и расположенные с двух ее сторон площадки с наклонной верхней поверхностью для съезда и заезда робота, согласно полезной модели наклонные площадки примыкают к горизонтальной площадке, образуя прямой угол, и содержат возвышения, выполненные в виде объемных элементов, имитирующих неровности рельефа.The essence of the utility model lies in the fact that in an obstacle for a mobile robot, which includes a structural unit containing a central horizontal platform installed on square bases and two platforms connected to it and located on its two sides with an inclined upper surface for the exit and arrival of the robot, according to useful Inclined platform models are adjacent to a horizontal platform, forming a right angle, and contain elevations made in the form of three-dimensional elements that imitate terrain irregularities.

В частном случае полезной модели основания имеют квадратную форму и выполнены в виде модульных элементов, снабженных средствами крепления, обеспечивающими возможность их соединения с другими модульными элементами, в качестве которых использованы квадратные площадки, согласованные по размерам с указанным основаниями, соединяемые с образованием единого основания испытательного полигона для роботов.In a particular case of the utility model, the bases have a square shape and are made in the form of modular elements, equipped with fastening means that make it possible to connect them with other modular elements, which are square platforms, consistent in size with the specified bases, connected to form a single base of the test site for robots.

Заявляемая полезная модель представляет собой препятствие - «копыто», имитирующее холмистую пересеченную местность.The claimed utility model is an obstacle - a "hoof", simulating a hilly rugged terrain.

Заявляемое устройство является сложным для преодоления, поскольку робот должен осуществить заезд на центральную горизонтальную площадку и съезд с нее под существенным наклоном с преодолением препятствий и выполнить угловой поворот на ее поверхности.The inventive device is difficult to overcome, since the robot must enter the central horizontal platform and exit it at a significant slope with overcoming obstacles and perform an angular turn on its surface.

Это требует хорошей проходимости робота, высокой мощности двигателей и маневренности при перемещении в ограниченном пространстве. Скрепление центральной и наклонных площадок с поверхностью оснований может осуществляться с помощью крепежных средств и/или клеевых соединений. В частности, объемные элементы соединяются с поверхностью оснований и друг с другом с помощью шипов, устанавливаемых в ответных пазах, сформированных в деталях конструкции, и дополнительно с помощью клея.This requires good maneuverability of the robot, high engine power and maneuverability when moving in a limited space. The fastening of the central and inclined platforms with the surface of the bases can be carried out using fasteners and/or adhesive joints. In particular, the three-dimensional elements are connected to the surface of the bases and to each other with the help of spikes installed in the reciprocal grooves formed in the structural details, and additionally with the help of glue.

В качестве плоского основания может быть использована пластина, панель, плита, каркасная конструкция, снабженная пластинчатыми верхним и нижним основаниями и прочее.As a flat base, a plate, a panel, a slab, a frame structure equipped with plate top and bottom bases, and so on can be used.

Для изготовления всех элементов конструкции может быть использован твердый материал, в частности, фанера и дерево.For the manufacture of all structural elements, solid material can be used, in particular, plywood and wood.

Тем самым заявляемая полезная модель обеспечивает расширение арсенала препятствий для робота, обеспечивающих возможность демонстрации и оценки его технических свойств.Thus, the claimed utility model provides an expansion of the arsenal of obstacles for the robot, providing the possibility of demonstrating and evaluating its technical properties.

Заявляемое устройство может быть использовано в качестве самостоятельного препятствия, а также в качестве фрагмента трассы полосы препятствий испытательного полигона для робота.The inventive device can be used as an independent obstacle, as well as a fragment of the route of the obstacle course of the test site for the robot.

Целесообразным является, чтобы основания имели квадратную форму и были выполнены в виде модульных элементов, снабженных средствами крепления, обеспечивающими возможность их соединения с другими модульными элементами, в качестве которых использованы площадки, согласованные по размерам с указанными основаниями, соединяемые с образованием единого настила испытательного полигона для роботов.It is advisable that the bases have a square shape and be made in the form of modular elements, equipped with fastening means that make it possible to connect them with other modular elements, which are platforms that are consistent in size with the specified bases, connected to form a single flooring of the test site for robots.

В указанном случае данное препятствие хорошо приспособлено для использования его в качестве фрагмента трассы полосы препятствий испытательного полигона для роботов, сформированной на едином основании, собранном из описанных выше модульных элементов.In this case, this obstacle is well suited for use as a fragment of the route of the obstacle course of the testing ground for robots, formed on a single base, assembled from the modular elements described above.

Указанный фактор положительно сказывается на функциональных возможностях использования полезной модели в качестве препятствия для робота.This factor has a positive effect on the functionality of using the utility model as an obstacle for the robot.

В качестве средств крепления модульных элементов друг с другом могут быть использованы болты, крепежные планки, уголковые соединители, ответные элементы соединения паз - выступ, элементы клеевого соединения и прочее.As a means of fastening modular elements to each other, bolts, fastening strips, corner connectors, mating elements of the groove-protrusion connection, adhesive connection elements, etc. can be used.

На фигуре представлен общий вид заявляемого устройства (вид сверху, вид сбоку и изометрия).The figure shows a general view of the claimed device (top view, side view and isometry).

Устройство содержит основания 1, имеющие, в частности, квадратную форму. На поверхности расположены скрепленные с основаниями заезд 2, центральная часть 3 и съезд 4. Указанные элементы выполнены в виде объемных геометрических тел в виде плоских длинных настилов с криволинейными краями. В качестве центральной площадки 3 использован горизонтально ориентированный пластинчатый элемент скругленной угловой формы. Заезд 2 и съезд 4 расположены наклонно под прямым углом друг к другу и имеют на своей поверхности, скрепленные с ней и распределенные по ней произвольным образом единичные объемные элементов 5, имеющие форму произвольных геометрических тел.The device comprises bases 1 which are in particular square in shape. On the surface there are entrance 2, central part 3 and exit 4 fastened to the bases. These elements are made in the form of three-dimensional geometric bodies in the form of flat long decks with curved edges. As the central platform 3, a horizontally oriented plate element of a rounded angular shape is used. Check-in 2 and exit 4 are located obliquely at right angles to each other and have on their surface, attached to it and randomly distributed over it, single volumetric elements 5, having the shape of arbitrary geometric bodies.

В частности, основания 1 выполнены в виде модульных элементов, снабженных средствами крепления (на фигуре не обозначены), обеспечивающими возможность их соединения с другими модульными элементами, в качестве которых использованы площадки, согласованные по размерам с указанными основаниями, соединяемые с образованием единого основания испытательного полигона для роботов. Устройство работает следующим образом.In particular, the bases 1 are made in the form of modular elements, equipped with fastening means (not shown in the figure), which make it possible to connect them with other modular elements, which are used as platforms, consistent in size with the specified bases, connected to form a single base of the test site for robots. The device works as follows.

Устанавливают устройство в качестве самостоятельного препятствия на трассе роботов или в качестве фрагмента трассы полосы препятствий испытательного полигона для роботов, встраивая основания 1 в общее основание полигона, собранное из аналогичных модульных элементов.The device is installed as an independent obstacle on the track of robots or as a fragment of the track of the obstacle course of the test site for robots, embedding bases 1 in the common base of the test site, assembled from similar modular elements.

При прохождении препятствия робот должен подняться по поверхности наклонного заезда 2, осуществить поворот на центральной площадке 3, а затем спуститься по наклонному настилу 4, попутно преодолевая возвышения 5, выполненные в виде распределенных по площади верхней поверхности единичных объемных элементов.When passing an obstacle, the robot must climb the surface of the inclined run 2, make a turn on the central platform 3, and then go down the inclined flooring 4, simultaneously overcoming the elevations 5, made in the form of single volumetric elements distributed over the area of the upper surface.

В результате применения предлагаемого технического решения достигаются следующие преимущества: повышение сложности препятствия, расширение арсенала препятствий для мобильных роботов и номенклатуры испытываемых роботов.As a result of the application of the proposed technical solution, the following advantages are achieved: increasing the complexity of the obstacle, expanding the arsenal of obstacles for mobile robots and the range of tested robots.

Техническим результатом является возможность продемонстрировать и оценить маневренность робота и его проходимость на участке «копыто», а также продемонстрировать особенности конструкции робота.The technical result is the ability to demonstrate and evaluate the maneuverability of the robot and its maneuverability in the "hoof" section, as well as to demonstrate the design features of the robot.

Claims

An obstacle for a mobile robot, including bases containing a structural unit, including a central horizontal platform and two platforms connected to it and located on its two sides with an inclined upper surface for the exit and arrival of the robot, characterized in that the inclined platforms are adjacent to the horizontal platform, forming right angle, and contain elevations made in the form of three-dimensional elements.