Изобретение относится к производству средств реабилитации для инвалидов и предназначено для автономного передвижения людей с ограниченными физическими возможностями, а также может использоваться в качестве средства передвижения общегражданского назначения.The invention relates to the production of means of rehabilitation for the disabled and is intended for the autonomous movement of people with disabilities, and can also be used as a means of transportation for general purposes.
Известны двухколейные двухколесные транспортные средства с динамическим управлением остойчивостью и расположенным ниже оси вращения колес центром масс, состоящие из несущей рамы с колесами и направляющими, и кресла для пассажира с собственной рамой, которое в динамических режимах движения транспортного средства может перемещаться относительно несущей рамы по направляющим.Two-track two-wheeled vehicles with dynamic stability control and a center of mass located below the axis of rotation of the wheels are known, consisting of a carrier frame with wheels and rails, and a passenger seat with its own frame, which in dynamic driving modes of the vehicle can move relative to the carrier frame along rails.
Прототипом изобретения является изобретение «Двухколейный двухколесный велосипед с плавающей кабиной», защищенное патентом РФ № 2090429.The prototype of the invention is the invention of “Two-track two-wheeled bicycle with a floating cabin”, protected by RF patent No. 2090429.
В данном транспортном средстве управление остойчивостью в динамических режимах движения транспортного средства обеспечивается перемещением кресла с пассажиром относительно несущей рамы под действием перераспределения натяжения бортовых цепей приводов колес на участках до и после звездочек на полуосях установленного на раме кресла ведущего моста.In this vehicle, stability control in the dynamic modes of the vehicle is ensured by moving the seat with the passenger relative to the supporting frame under the influence of the redistribution of the tension of the side chains of the wheel drives in the areas before and after the sprockets on the axle shafts of the drive axle mounted on the seat frame.
Недостатками прототипа являются плохая остойчивость в виде избыточного раскачивания кресла, создающего дискомфортные условия для пассажира и возможность задевания креслом местности из-за запаздывания возвращения кресла в положение статического равновесия при снятии нагрузки в приводе колес, плохая управляемость в виде невозможности управлять радиусом поворота при изменениях дорожных условий из-за бортового способа поворота транспортного средства, невозможность использования транспортного средства для автономного передвижения людей с ограниченными физическими возможностями.The disadvantages of the prototype are poor stability in the form of excessive rocking of the seat, creating uncomfortable conditions for the passenger and the possibility of touching the seat due to the delay in returning the seat to the state of static equilibrium when unloading the wheel drive, poor controllability in the form of the inability to control the turning radius when changing road conditions due to the onboard method of turning the vehicle, the inability to use the vehicle for autonomous movement of l people with disabilities.
Целью изобретения является повышение остойчивости и повышение управляемости двухколейного двухколесного транспортного средства с динамическим управлением остойчивостью с расположенным ниже оси вращения колес центром масс, и обеспечение возможности использования транспортного средства людьми с ограниченными физическими возможностями.The aim of the invention is to increase stability and increase the controllability of a two-track two-wheeled vehicle with dynamic stability control with a center of mass located below the axis of rotation of the wheels, and to ensure that people with disabilities can use the vehicle.
Для этого двухколейное двухколесное транспортное средство с расположенным ниже оси вращения колес центром масс, состоящее из несущей рамы с колесами и направляющими и кресла для пассажира с собственной рамой, снабжают приводом колес от установленных на несущей раме электродвигателей и отдельным приводом кресла от установленного на раме кресла электродвигателя, перемещающим кресло относительно основной рамы в динамических режимах движения транспортного средства по направляющим, или электродвигатель привода колес устанавливают на раме кресла с ведущим мостом с межбортовым вариатором и органом управления направлением движения и полуосями с ведущими звездочками, сопряженными с бортовыми цепями, и в цепь питания двигателя/двигателей привода/приводов колес включают электронное устройство, управляющее током нагрузки двигателя привода кресла в соответствии с изменениями тока нагрузки в двигателе/двигателях привода/приводов колес, или управляющее током нагрузки двигателя привода кресла в соответствии с величиной и режимом отклонения несущей рамы от положения статической остойчивости транспортного средства по данным установленного на транспортном средстве датчика угла отклонения, или на раме кресла устанавливают механический мускульный механизм, приводящий колеса посредством ведущего моста с межбортовым вариатором с органом управления направлением движения и полуосями с ведущими звездочками, сопряженными с бортовыми цепями, а для управления перемещением кресла относительно несущей рамы в привод колес включают динамический преобразователь момента, создающий на раме кресла усилие, перемещающее кресло соответственно направлению и величине передаваемого на колеса момента, или на раме кресла устанавливают гидравлический мускульный механизм, приводящий колеса и кресло посредством гидронасоса с распределителем, подающим рабочую жидкость в установленные на несущей раме гидромоторы приводов колес и в установленный на раме кресла гидромотор привода кресла. Также на раме кресла может быть установлен механический источник энергии на основе ДВС или турбоагрегата, или преобразователя энергии солнечного света, приводящий ведущий мост или гидронасос.For this, a two-track two-wheeled vehicle with a center of mass located below the axis of rotation of the wheels, consisting of a supporting frame with wheels and rails and a passenger seat with its own frame, is equipped with a wheel drive from electric motors mounted on the supporting frame and a separate seat drive from the electric motor mounted on the frame of the chair moving the chair relative to the main frame in the dynamic modes of the vehicle along the guides, or the wheel drive motor is installed on p In addition to a seat with a drive axle with a double-sided variator and a directional control element and half shafts with drive sprockets coupled to the on-board chains, an electronic device that controls the load current of the seat drive motor in accordance with current changes is included in the power supply circuit of the engine / drive / wheel drive load in the engine / drive motors / wheel drives, or controlling the load current of the chair drive motor in accordance with the magnitude and mode of deviation of the carrier frame from the static position stability of the vehicle, according to the data of the deflection angle sensor installed on the vehicle, or on the frame of the seat, a mechanical muscular mechanism is installed that drives the wheels by means of a drive axle with a between-board variator with a directional control body and half shafts with drive sprockets coupled to the side chains, and for control by moving the chair relative to the supporting frame, the wheel drive includes a dynamic torque converter, which creates a force on the frame of the chair, e seat, according to the direction and magnitude of the moment transmitted to the wheels, or on the seat frame, a hydraulic muscular mechanism is installed, which drives the wheels and the seat by means of a hydraulic pump with a distributor that supplies the working fluid to the wheel drive hydraulic motors and the chair drive hydraulic motor mounted on the frame of the chair. Also on the frame of the chair can be installed a mechanical energy source based on the internal combustion engine or a turbine unit, or a sunlight energy converter, leading to a drive axle or hydraulic pump.
Полезный эффект от применения изобретения заключается в том, что реализованная в изобретении сильная обратная связь в системе управления режимом вращения колес одноосного транспортного средства с расположенным ниже оси вращения колес центром масс позволяет ограничить раскачивания кресла с пассажиром или стабилизировать его в определенном положении относительно горизонта и исключить нежелательные контакты с местностью, а также обеспечить управление радиусом поворота при любых дорожных условиях. Указанные свойства позволяют использовать высокую проходимость, маневренность и управляемость двухколейных двухколесных транспортных средств для осуществления автономного передвижения по неподготовленной местности, в том числе и людям с ограниченными физическими возможностями. Инвалиды получают эффективное средство реабилитации в виде полностью управляемого транспортного средства индивидуального применения для поездок к местам работы, выездов в места активного отдыха, на сельскохозяйственные угодья или совершения дальних путешествий, занятий спортом и т.п.A useful effect of the application of the invention is that the strong feedback implemented in the invention in the control system of the rotation mode of the wheels of a uniaxial vehicle with the center of mass located below the axis of rotation of the wheels reduces the rocking of the chair with the passenger or stabilizes it in a certain position relative to the horizon and eliminates undesirable contacts with the terrain, as well as provide control of the turning radius under any road conditions. These properties allow the use of high cross-country ability, maneuverability and controllability of two-track two-wheeled vehicles for the implementation of autonomous movement in unprepared terrain, including for people with physical disabilities. People with disabilities receive an effective means of rehabilitation in the form of a fully controlled vehicle of individual use for trips to places of work, trips to places of active recreation, on agricultural land or for long-distance travel, sports, etc.
Кресло также может использоваться в качестве одно- или двухместного индивидуального транспортного средства общегражданского назначения.The seat can also be used as a single or double individual vehicle for general use.