RU218533U1 - Колёсный робот для транспортирования - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к малогабаритным транспортным средствам и применяется для транспортировки грузов в складских помещениях с ограниченной пропускной способностью. Колесный робот содержит платформу, четыре управляемых колесных привода, включающих мотор-редукторы, установленные на платформе и кинематически связанные с колесами. Приводы электрически связаны с блоком управления, который выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на приводы. При этом блок управления включает в себя микроконтроллер, в состав которого входят блок принятия решений, включающий в себя бортовой вычислитель, блок задания движений, блок обработки сигналов, включающий в себя аналого-цифровые преобразователи, фильтры, блок сравнения, а также датчики угловой скорости, выполненные с возможностью отслеживания изменения угловых скоростей вращения колес. Микроконтроллер через драйверы электрически связан с мотор-редукторами, которые передают крутящие моменты на колеса, приводящие в движение платформу робота. Обеспечивается улучшение маневренности и расширение функциональных возможностей устройства. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для решения задач автоматизации различных складских процессов. Колесный робот является малогабаритным транспортным средством и применяется для транспортировки грузов в складских помещениях с ограниченной пропускной способностью.

Известен мобильный транспортный робот (см. патент RU 96834 от 20.08.2010, бюл. №23), содержащий раму с опорной платформой и вертикальными стойками, два ведущих колеса с соответствующими электроприводами вращения, четыре опорных колеса, каждые два из которых расположены с разных сторон опорной платформы, симметрично относительно продольной оси, упругие подвески с рессорами, причем опорные колеса установлены в кронштейнах с возможностью вращения. Ведущие колеса расположены вдоль продольной оси, а каждое из них снабжено средством поворота относительно вертикали и средством для подъема.

Недостатком данной конструкции является наличие дополнительных сложных поворотных приводов управления и большое энергопотребление.

Наиболее близким, по общей совокупности признаков, к заявляемому устройству является мобильный робот (см. патент RU 2554835 от 27.06.2015, бюл. №18), содержащий платформу, три колеса, три колесных вала со смонтированными на них колесами, колесную вилку третьего колеса, установленные на платформе два электродвигателя, источник питания и контроллер, при этом оси колесных валов первого и второго колес лежат на одной прямой, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два электромагнита, два упругих диска, упорный механизм, рамка, два упора колесной вилки третьего колеса, шесть резисторов, четыре усилителя, причем первый и второй колесные валы кинематически связаны с рамкой, кинематически связанной с платформой осью поворота, ортогональной осям колесных валов первого и второго колес и являющейся осью первого электродвигателя, второй электродвигатель установлен по оси колесной вилки третьего колеса, ортогональной оси колесного вала третьего колеса, два упора колесной вилки третьего колеса установлены на платформе и кинематически связаны с колесной вилкой третьего колеса, на колесных валах первого и второго колес укреплены первый и второй упругие диски соответственно, в рамке установлены первый и второй электромагниты, кинематически связанные с первым и вторым упругими дисками соответственно, упорный механизм укреплен на платформе и кинематически связан с рамкой, выход источника питания подключен к рамке, колесной вилке третьего колеса и к упругим дискам, упоры упорного механизма, упоры колесной вилки третьего колеса и сердечники первого и второго электромагнитов соединены с соответствующими входами контроллера и соответствующими резисторами, выходы контроллера через соответствующие усилители подключены к обмоткам первого и второго электродвигателей, первого и второго электромагнитов соответственно.

Недостатком данного устройства является сложная конструкция, а также невысокая устойчивость и малая грузоподъемность из-за недостаточной жесткости устройства.

Задача полезной модели: повышение грузоподъемности устройства и снижение энергопотребления.

Поставленная задача решается тем, что известный колесный робот для транспортирования, содержащий платформу, имеет четыре управляемых колесных привода, включающих в себя мотор-редукторы, установленные на платформе и кинематически связанные с колесами, причем приводы электрически связаны с блоком управления, который выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на приводы, при этом блок управления включает в себя датчики угловых скоростей, выполненные с возможностью отслеживания изменения угловых скоростей вращения колес.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что, робот имеет четыре управляемых колесных привода, включающих в себя мотор-редукторы, установленные на платформе и кинематически связанные с колесами, причем приводы электрически связаны с блоком управления, который выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на приводы, при этом блок управления включает в себя датчики угловых скоростей, выполненные с возможностью отслеживания изменения угловых скоростей вращения колес.

Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.

Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - повышение грузоподъемности устройства и снижение энергопотребления.

На фиг. 1 приведен вид сбоку устройства, на фиг. 2 – вид спереди, на фиг. 3 – функциональная схема управления процессом движения колесного робота.

Колесный робот для транспортирования включает в себя платформу 1, на которой установлены приводы ведущих колес, включающие в себя мотор-редукторы 2, кинематически связанные с колесами 3. На платформе 1 установлен блок управления 4. В свою очередь приводы 2 и блок управления 4 электрически связаны с аккумуляторной батареей (не показанной на рис.), установленной на платформе 1.

Блок управления состоит из микроконтроллера 5 , в состав которого входят блок принятия решений, включающий в себя бортовой вычислитель, блок задания движений, блок обработки сигналов, включающего в себя аналого-цифровые преобразователи, фильтры, блока сравнения (на фиг. не показаны), а также датчики угловой скорости 6. Контроллер через драйверы 7 электрически связан с мотор-редукторами 2, которые передают крутящие моменты на колеса 3, приводящие в движение платформу робота 1.

При начале работы блок управления обрабатывает сигналы с ультразвукового датчика (на фиг. не показан), установленного на платформе 1, и по нему строит траекторию движения. После этого блок принятия решений формирует управляющий сигнал, который поступает на драйверы электроприводов 7 тяговой системы, который, в свою очередь, уже управляет оборотами и режимом работы электроприводов, приводящих в движение колеса 3 робота, которые в свою очередь приводят в движение платформу 1 корпус робота. К приводам 2 подключены датчики угловой скорости 6, сигнал с которых позволяет управляющей электронике отслеживать угловые скорости вращения колес. Во время поворота, сложного маневра или объезда препятствия, информация с датчиков поступает в блок принятия решений, в соответствии с выбранным алгоритмом управления движением, который определяет необходимые оптимальные моменты и угловые скорости правых или левых пар колёс в зависимости от направления поворота.

Применение предлагаемого устройства позволит улучшить маневренность и расширить функциональные возможности устройства.

Claims (1)

1. Колёсный робот для транспортирования, содержащий платформу, отличающийся тем, что он имеет четыре управляемых колёсных привода, включающих в себя мотор-редукторы, установленные на платформе и кинематически связанные с колёсами, причём приводы электрически связаны с блоком управления, который выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на приводы, при этом блок управления включает в себя микроконтроллер, в состав которого входят блок принятия решений, включающий в себя бортовой вычислитель, блок задания движений, блок обработки сигналов, включающий в себя аналого-цифровые преобразователи, фильтры, блок сравнения, а также датчики угловой скорости, выполненные с возможностью отслеживания изменения угловых скоростей вращения колес, при этом микроконтроллер через драйверы электрически связан с мотор-редукторами, которые передают крутящие моменты на колёса, приводящие в движение платформу робота.

Images