RU2446937C2 - Мобильный робот - Google Patents
Мобильный робот Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446937C2 RU2446937C2 RU2010116007/02A RU2010116007A RU2446937C2 RU 2446937 C2 RU2446937 C2 RU 2446937C2 RU 2010116007/02 A RU2010116007/02 A RU 2010116007/02A RU 2010116007 A RU2010116007 A RU 2010116007A RU 2446937 C2 RU2446937 C2 RU 2446937C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- wheels
- rotation
- mobile robot
- kinematically connected
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относится к робототехнике и может найти применение в качестве мобильного робота и самодвижущейся транспортной тележки для использования в цехах промышленных предприятий. Мобильный робот содержит платформу, три колеса, три колесных вала со смонтированными на них колесами, установленные на платформе три колесные вилки, два электродвигателя, датчик угла поворота первого колеса, датчик скорости вращения первого колеса, источник питания и бортовую вычислительную сеть. Колесный вал первого колеса кинематически связан с выходным валом первого электродвигателя, датчиком угла поворота первого колеса и датчиком скорости вращения первого колеса, а оси колесных валов первого и второго колес лежат на одной прямой. В него дополнительно введены датчик угла поворота второго колеса и датчик скорости вращения второго колеса, кинематически связанные с колесным валом второго колеса, кинематически связанным с выходным валом второго электродвигателя. В качестве колесной вилки третьего колеса используют вилку «рояльного» типа. При этом бортовая вычислительная сеть выполнена с возможностью сбора и обработки данных с датчиков угла поворота и датчиков скорости вращения первого и второго колеса и формирования и передачи управляющих сигналов на электродвигатели первого и второго колеса. Предлагаемое изобретение направлено на повышение маневренности мобильного робота. 4 ил.
Description
Изобретение относится к робототехнике и может найти применение в качестве мобильного робота и самодвижущейся транспортной тележки для использования в цехах промышленных предприятий.
Известен мобильный робот, содержащий платформу со смонтированными на ней колесами, датчики параметров движения и бортовой компьютер (патент RU №2303240, 2006 г.).
Недостатком является то, что данный мобильный робот обладает ограниченной маневренностью.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является мобильный робот, содержащий платформу, три колеса, три колесных вала со смонтированными на них колесами, установленные на платформе три колесные вилки, два электродвигателя, датчик угла поворота первого колеса, датчик скорости вращения первого колеса, источник питания и бортовую вычислительную сеть, при этом колесный вал первого колеса кинематически связан с выходным валом первого электродвигателя, датчиком угла поворота первого колеса и датчиком скорости вращения первого колеса, а оси колесных валов первого и второго колес лежат на одной прямой (патент RU №2130618, 1994 г.).
Недостатком прототипа является то, что конструктивные особенности дачного мобильного робота не позволяют ему разворачиваться на месте и осуществлять движение в произвольном направлении без его предварительной ориентации, что ограничивает его маневренность в целом.
Заявленное изобретение направлено на повышение маневренности мобильного робота.
Указанный результат достигается тем, что в известный мобильный робот, содержащий платформу, три колеса, три колесных вала со смонтированными на них колесами, установленные на платформе три колесные вилки, два электродвигателя, датчик угла поворота первого колеса, датчик скорости вращения первого колеса, источник питания и бортовую вычислительную сеть, при этом колесный вал первого колеса кинематически связан с выходным валом первого электродвигателя, датчиком угла поворота первого колеса и датчиком скорости вращения первого колеса, а оси колесных валов первого и второго колес лежат на одной прямой, дополнительно введены датчик угла поворота второго колеса и датчик скорости вращения второго колеса, кинематически связанные с колесным валом второго колеса, кинематически связанным с выходным валом второго электродвигателя, в качестве колесной вилки третьего колеса используют вилку «рояльного» типа, при этом бортовая вычислительная сеть выполнена с возможностью сбора и обработки данных с датчиков угла поворота и датчиков скорости вращения первого и второго колеса и формирования и передачи управляющих сигналов на электродвигатели первого и второго колеса.
Обоснование существенности отличительных признаков.
Сущность изобретения поясняется чертежами фиг.1-4.
На фиг.1 изображен внешний вид мобильного робота.
На фиг.2 изображен внешний вид платформы мобильного робота с установленными на ней элементами (вид снизу).
На фиг.3 приведена кинематическая схема мобильного робота, а на фиг.4 - функциональная схема бортовой вычислительной сети мобильного робота с подключенными к ней элементами.
На фиг.1-4 обозначены: 1 - платформа; 2, 3 и 4 - первое, второе и третье колесо соответственно; 5, 6 и 7 - колесные валы первого, второго и третьего колеса соответственно; 8, 9 и 10 - колесные вилки первого, второго и третьего колеса соответственно; 11 и 12 - электродвигатели первого и второго колеса соответственно; 13 - датчик угла поворота первого колеса; 14 - датчик скорости вращения первого колеса; 15 - источник питания; 16 - бортовая вычислительная сеть; 17 - выходной вал первого электродвигателя; 18 и 19 - оси колесных валов первого и второго колеса соответственно; 20 - датчик угла поворота второго колеса; 21 - датчик скорости вращения второго колеса; 22 - выходной вал второго электродвигателя; 23 - головной контроллер; 24 и 25 - контроллер управления первым 11 и вторым 12 электродвигателем соответственно.
Мобильный робот содержит платформу 1, три колеса 2, 3 и 4, три колесных вала 5, 6 и 7 со смонтированными на них колесами 2, 3 и 4, установленные на платформе 1 три колесные вилки 8, 9 и 10, два электродвигателя 11 и 12, датчик 13 угла поворота первого колеса 2, датчик 14 скорости вращения первого колеса 2, источник питания 15 и бортовую вычислительную сеть 16, при этом колесный вал 5 первого колеса 2 кинематически связан с выходным валом 17 первого электродвигателя 11, датчиком 13 угла поворота первого колеса и датчиком 14 скорости вращения первого колеса 2, а оси 18 и 19 колесных валов 5 и 6 первого 2 и второго 3 колес лежат на одной прямой. Кроме того, робокар содержит датчик 20 угла поворота второго колеса 3 и датчик 21 скорости вращения второго колеса 3, кинематически связанные с колесным валом 6 второго колеса 3, кинематически связанным с выходным валом 22 второго электродвигателя 12, в качестве колесной вилки 10 третьего колеса 4 используют вилку «рояльного» типа, а бортовая вычислительная сеть 16 выполнена с возможностью сбора и обработки данных с датчиков 13 и 20 угла поворота и датчиков 14 и 21 скорости вращения первого и второго колеса 2 и 3 и формирования и передачи управляющих сигналов на электродвигатели 11 и 12 первого и второго колеса 2 и 3.
Мобильный робот функционирует следующим образом.
Головной контроллер 23 задает сигналы требуемых углов поворота и скоростей вращения колес 2 и 3. Эти сигналы преобразуются контроллерами 24 и 25 управления электродвигателями 11 и 12 в управляющие сигналы электродвигателей 11 и 12 соответственно.
Текущие значения углов поворота колес 2 и 3 измеряются датчиками 13 и 20 углов поворота колес 2 и 3 и передаются в контроллеры 24 и 25, где сравниваются с требуемыми значениями. Аналогично, текущие значения скоростей вращения колес 2 и 3 измеряются датчиками скорости вращения 14 и 21 и передаются в контроллеры 24 и 25, где сравниваются с заданными значениями скоростей.
На основании рассогласования между заданными и текущими значениями углов поворота и скоростей вращения электродвигателей 11 и 12 контроллерами 24 и 25 формируются управляющие сигналы, которые передаются на электродвигатели 11 и 12 первого и второго колеса 2 и 3.
Таким образом, благодаря введению в состав мобильного робота датчика 20 угла поворота второго колеса 3 и датчика 21 скорости вращения второго колеса 3, кинематически связанных с колесным валом 6 второго колеса 3, кинематически связанным с выходным валом 22 второго электродвигателя 12, использованию в качестве колесной вилки 10 третьего колеса 4 вилки «рояльного» типа и выполнению бортовой вычислительной сети 16 с возможностью сбора и обработки данных с датчиков 13 и 20 угла поворота и датчиков 14 и 21 скорости вращения первого и второго колеса 2 и 3 и формирования и передачи управляющих сигналов на электродвигатели 11 и 12 первого и второго колеса 2 и 3 удается обеспечить мобильному роботу расширенные кинематические возможности по сравнению с мобильным роботом, выбранным в качестве прототипа.
А все это в целом повышает маневренность мобильного робота.
Проведенные заявителем патентные исследования показали, что аналогов приведенным существенным отличиям нет.
Claims (1)
- Мобильный робот, содержащий платформу, три колеса, три колесных вала со смонтированными на них колесами, установленные на платформе три колесные вилки, два электродвигателя, датчик угла поворота первого колеса, датчик скорости вращения первого колеса, источник питания и бортовую вычислительную сеть, при этом колесный вал первого колеса кинематически связан с выходным валом первого электродвигателя, датчиком угла поворота первого колеса и датчиком скорости вращения первого колеса, а оси колесных валов первого и второго колес лежат на одной прямой, отличающийся тем, что в него дополнительно введены датчик угла поворота второго колеса и датчик скорости вращения второго колеса, кинематически связанные с колесным валом второго колеса, кинематически связанным с выходным валом второго электродвигателя, в качестве колесной вилки третьего колеса используют вилку «рояльного» типа, при этом бортовая вычислительная сеть выполнена с возможностью сбора и обработки данных с датчиков угла поворота и датчиков скорости вращения первого и второго колес и формирования и передачи управляющих сигналов на электродвигатели первого и второго колес.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010116007/02A RU2446937C2 (ru) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | Мобильный робот |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010116007/02A RU2446937C2 (ru) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | Мобильный робот |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010116007A RU2010116007A (ru) | 2011-10-27 |
RU2446937C2 true RU2446937C2 (ru) | 2012-04-10 |
Family
ID=44997817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010116007/02A RU2446937C2 (ru) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | Мобильный робот |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2446937C2 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554835C1 (ru) * | 2014-01-22 | 2015-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Мобильный робот |
RU174140U1 (ru) * | 2015-12-30 | 2017-10-04 | Государственное научное учреждение "Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси" (ОИПИ НАН Беларуси) | Сборный мобильный робот |
RU178222U1 (ru) * | 2017-03-15 | 2018-03-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Мобильный робот |
RU185435U1 (ru) * | 2017-12-20 | 2018-12-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Лабораторный комплекс для исследования омниколесных мобильных роботов |
RU2704048C1 (ru) * | 2019-02-28 | 2019-10-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН) | Мобильная автономная робототехническая платформа с блочной изменяемой структурой |
RU207437U1 (ru) * | 2021-06-11 | 2021-10-28 | Василий Валерьевич Малашкин | Мобильный коммуникационный робот |
RU218533U1 (ru) * | 2022-07-06 | 2023-05-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" | Колёсный робот для транспортирования |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5219264A (en) * | 1986-09-19 | 1993-06-15 | Texas Instruments Incorporated | Mobile robot on-board vision system |
US5534762A (en) * | 1993-09-27 | 1996-07-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Self-propelled cleaning robot operable in a cordless mode and a cord mode |
RU2130618C1 (ru) * | 1994-03-28 | 1999-05-20 | Джервис Б.Уэбб Интернэшнл Компани Уолд Хедкватерс | Устройство для определения положения транспортного средства и используемый в нем сенсорный блок |
RU2210492C2 (ru) * | 2000-11-17 | 2003-08-20 | Самсунг Кванджу Электроникс Ко., Лтд. | Мобильный робот и способ корректировки его курса |
RU2303240C1 (ru) * | 2006-03-02 | 2007-07-20 | ГОУ ВПО Московский государственный университет инженерной экологии | Способ определения пространственного положения и угловой ориентации тележки транспортного средства |
-
2010
- 2010-04-23 RU RU2010116007/02A patent/RU2446937C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5219264A (en) * | 1986-09-19 | 1993-06-15 | Texas Instruments Incorporated | Mobile robot on-board vision system |
US5534762A (en) * | 1993-09-27 | 1996-07-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Self-propelled cleaning robot operable in a cordless mode and a cord mode |
RU2130618C1 (ru) * | 1994-03-28 | 1999-05-20 | Джервис Б.Уэбб Интернэшнл Компани Уолд Хедкватерс | Устройство для определения положения транспортного средства и используемый в нем сенсорный блок |
RU2210492C2 (ru) * | 2000-11-17 | 2003-08-20 | Самсунг Кванджу Электроникс Ко., Лтд. | Мобильный робот и способ корректировки его курса |
RU2303240C1 (ru) * | 2006-03-02 | 2007-07-20 | ГОУ ВПО Московский государственный университет инженерной экологии | Способ определения пространственного положения и угловой ориентации тележки транспортного средства |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554835C1 (ru) * | 2014-01-22 | 2015-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Мобильный робот |
RU174140U1 (ru) * | 2015-12-30 | 2017-10-04 | Государственное научное учреждение "Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси" (ОИПИ НАН Беларуси) | Сборный мобильный робот |
RU178222U1 (ru) * | 2017-03-15 | 2018-03-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Мобильный робот |
RU185435U1 (ru) * | 2017-12-20 | 2018-12-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Лабораторный комплекс для исследования омниколесных мобильных роботов |
RU2704048C1 (ru) * | 2019-02-28 | 2019-10-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН) | Мобильная автономная робототехническая платформа с блочной изменяемой структурой |
RU207437U1 (ru) * | 2021-06-11 | 2021-10-28 | Василий Валерьевич Малашкин | Мобильный коммуникационный робот |
RU218533U1 (ru) * | 2022-07-06 | 2023-05-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" | Колёсный робот для транспортирования |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010116007A (ru) | 2011-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2446937C2 (ru) | Мобильный робот | |
US9944316B2 (en) | Vehicle drive control systems and the related vehicles | |
US20190161139A1 (en) | Torque sensor system, torque signal measuring method, electric power-assisted bicycle | |
CN201494532U (zh) | 麦克纳姆轮全方位移动车 | |
CN102520720A (zh) | 一种可实现自平衡的独轮机器人 | |
RU2454313C2 (ru) | Мобильный робот с автономной навигационной системой (варианты) | |
CN205087089U (zh) | 一种基于无线控制的双轮自平衡小车 | |
CN203698535U (zh) | 可双调转轴的两轮平衡车 | |
CN103257208A (zh) | 有害气体监测遥控小车 | |
CN107856762B (zh) | 一种摩托车型机器人 | |
CN104354783A (zh) | 一种基于滚珠丝杆调整重心的龙行车式滑行机器人 | |
CN109649095B (zh) | 一种仿生鳄鱼两栖机器人 | |
RU2424891C1 (ru) | Транспортный робот | |
RU99370U1 (ru) | Робокар | |
RU97080U1 (ru) | Транспортная тележка | |
CN101659287A (zh) | 一体化锥齿换向麦克纳姆轮 | |
CN202362674U (zh) | 一种可实现自平衡的独轮机器人 | |
Munakata et al. | A five-wheel wheelchair with an active-caster drive system | |
US20060289218A1 (en) | Zoom zoom | |
CN203259518U (zh) | 有害气体监测遥控小车 | |
Chen et al. | Pure rolling steering system design and Research for wheeled mobile robot | |
CN203995747U (zh) | 要挡位和速度信号都加入处理器的数字差分助力车系统 | |
CN103072603A (zh) | 一种电动轮毂驱动的手扶式电动搬运车 | |
Grimstad | Powertrain, steering and control components for the NMBU Agricultural Mobile Robotic Platform | |
Ushimi et al. | DevelopmentofaTwo-Wheels CasterTypeof Odometer with a Dual Shaft for Omnidirectional Mobile Robots |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20161012 |