RU2736553C1 - Omni-truck robotized cargo truck - Google Patents
Omni-truck robotized cargo truck Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736553C1 RU2736553C1 RU2020104253A RU2020104253A RU2736553C1 RU 2736553 C1 RU2736553 C1 RU 2736553C1 RU 2020104253 A RU2020104253 A RU 2020104253A RU 2020104253 A RU2020104253 A RU 2020104253A RU 2736553 C1 RU2736553 C1 RU 2736553C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- omni
- cargo
- shaft
- fixed
- frame
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
- B62B3/00—Hand carts having more than one axis carrying transport wheels; Steering devices therefor; Equipment therefor
- B62B3/02—Hand carts having more than one axis carrying transport wheels; Steering devices therefor; Equipment therefor involving parts being adjustable, collapsible, attachable, detachable or convertible
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Robotics (AREA)
- Handcart (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортным средствам с движителями иными, чем обычные колеса или гусеницы, а именно к манипуляторам, смонтированным на тележках, и может применяться в качестве автономных мобильных транспортных средств для транспортирования грузов по территории промышленных площадок или складов.The invention relates to vehicles with propellers other than conventional wheels or tracks, namely to manipulators mounted on trolleys, and can be used as autonomous mobile vehicles for transporting goods across industrial sites or warehouses.
Из уровня техники известна тележка (RU 81146 U1, МПК В62В 3/02, опубл. 10.03.2009), представляющая собой безрельсовое транспортное средство рамы, установленных на ней неповоротных ходовых колес, поворотного катка, с закрепленным на нем водилом и промежуточного элемента, в виде двух дисков со встречными скосами, установленных горизонтально друг над другом и взаимодействующих между собой.A trolley is known from the prior art (RU 81146 U1, IPC В62В 3/02, publ. 03/10/2009), which is a trackless vehicle of a frame mounted on it with fixed running wheels, a rotary roller, with a carrier attached to it and an intermediate element, in the form of two discs with opposite bevels, installed horizontally above each other and interacting with each other.
Недостатком известного технического решения является отсутствие в конструкции тележки механического привода и элементов автоматики, что требует применения мускульной силы для перемещения грузов.The disadvantage of the known technical solution is the absence of a mechanical drive and automation elements in the trolley design, which requires the use of muscular force to move loads.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа признана шароколесная тележка (RU 145276 U1, МПК B62D 57/028, В60В 19/14, опубл. 20.09.2014), содержащая держатель и роликовые опоры, выполненные в виде попарно установленных и кинематически соединенных между собой шпинделей с роликами, дополнительно каждая из пар шпинделей снабжена отдельным держателем и приводным двигателем, установленным в гнезде на держателе и кинематически связанным со шпинделями, а держатели со шпинделями установлены на платформе таким образом, что оси шпинделей наклонены к опорной поверхности.The closest technical solution chosen as a prototype is a ball-wheeled bogie (RU 145276 U1, IPC B62D 57/028, V60V 19/14, publ. 09/20/2014), containing a holder and roller supports, made in the form of pairwise installed and kinematically connected between spindles with rollers, each of the pairs of spindles is additionally equipped with a separate holder and a drive motor installed in a socket on the holder and kinematically connected to the spindles, and the holders with spindles are installed on the platform in such a way that the spindle axes are inclined to the supporting surface.
Недостатком известной тележки является ее низкая грузоподъемность, связанная с использованием в узле крепления роликовых опор вилок, что также снижает надежность конструкции. Кроме того, тележка не содержит грузовой платформы, что затрудняет ее использование при закреплении и транспортировке грузов.The disadvantage of the known trolley is its low carrying capacity associated with the use of forks in the attachment unit, which also reduces the reliability of the structure. In addition, the cart does not contain a loading platform, which makes it difficult to use when securing and transporting loads.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание конструкции маневренной роботизированной грузовой тележки, снабженной грузовой платформой с изменяемой высотой.The technical problem to be solved by the claimed invention is to create a structure of a maneuverable robotic cargo trolley equipped with a cargo platform with variable height.
Указанная задача решена тем, что омниколесная роботизированная грузовая тележка содержит трубчатую раму, снизу которой закреплены передняя и задняя плиты, снабженные колесными модулями. Отличает тележку от известных аналогов то, что, каждый из колесных модулей включает в себя П-образный кронштейн, снабженный подшипниковыми опорами, с установленными в них на валу омниколесом. При этом вал связан механической передачей с валом электродвигателя, закрепленного на плите. На раме установлена многофункциональная трансформируемая грузовая платформа, основание которой выполнено состоящим из двух рам, каждая из которых включает две опорные стойки, соединенные между собой верхней и нижней связующими балками. При этом опорные стойки рам соединены между собой фланцевым соединением с образованием X-образной опоры. Верхние части стоек шарнирно соединены с грузовой платформой, а нижние - с трубчатой рамой. Дополнительно основание снабжено винтовым подъемным механизмом с ходовым винтом, при этом гайка подъемного механизма выполнена заодно с U-образным кронштейном, шарнирно закрепленным на нижней связующей балке первой рамы, а шарнирный наконечник винта упомянутого механизма шарнирно закреплен на верхней балке второй рамы. Гайка выполнена приводной, связанной механической передачей с валом электродвигателя, закрепленного на U-образном кронштейне. Электродвигатели тележки снабжены энкодерами и подключены к силовым выходам блока управления, выполненного на основе микроконтроллера и закрепленного на передней плите.This problem is solved by the fact that the omni-wheeled robotic cargo trolley contains a tubular frame, from the bottom of which the front and rear plates are fixed, equipped with wheel modules. What distinguishes the trolley from the known analogs is that each of the wheel modules includes a U-shaped bracket equipped with bearing supports, with an omniwheel installed on the shaft. In this case, the shaft is connected by a mechanical transmission with the shaft of an electric motor fixed on the plate. A multifunctional convertible loading platform is installed on the frame, the base of which is made up of two frames, each of which includes two support legs, connected by upper and lower connecting beams. In this case, the supporting posts of the frames are connected to each other by a flange connection to form an X-shaped support. The upper parts of the struts are pivotally connected to the cargo platform, and the lower ones - to the tubular frame. Additionally, the base is equipped with a screw lifting mechanism with a lead screw, while the lifting mechanism nut is made integral with a U-shaped bracket pivotally attached to the lower connecting beam of the first frame, and the hinged tip of the screw of the said mechanism is hingedly fixed to the upper beam of the second frame. The nut is made as a drive, connected by a mechanical transmission with an electric motor shaft, fixed on a U-shaped bracket. The electric motors of the bogie are equipped with encoders and are connected to the power outputs of the control unit based on a microcontroller and fixed on the front plate.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью признаков устройства, является повышение маневренности тележки за счет применения в конструкции колесных модулей омниколес, повышение тяговой способности за счет применения в каждом из колесных модулей электродвигателя, снабженного энкодером, а также повышение ее грузоподъемности, за счет применения в конструкции трансформируемой грузовой платформы подъемного механизма. Дополнительным техническим результатом от применения подъемного механизма является повышение удобства обслуживания с помощью тележки промышленного оборудования, имеющего различную высоту рабочей зоны.A positive technical result provided by the set of features of the device disclosed above is an increase in the maneuverability of the bogie due to the use of omniwheels in the design of wheel modules, an increase in traction capacity due to the use of an electric motor equipped with an encoder in each of the wheel modules, as well as an increase in its carrying capacity, due to the use in construction of a transformable loading platform of the lifting mechanism. An additional technical result from the use of a lifting mechanism is an increase in the convenience of service with the help of a trolley of industrial equipment having different heights of the working area.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен вид грузовой тележки сбоку; на фиг. 2 приведен вид грузовой тележки в изометрической проекции с опущенной грузовой платформой; на фиг. 3 приведен вид грузовой тележки в изометрической проекции с поднятой грузовой платформой.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a side view of a cargo cart; in fig. 2 shows an isometric view of a cargo cart with a lowered cargo platform; in fig. 3 is an isometric view of a cargo cart with a raised cargo platform.
Омниколесная роботизированная грузовая тележка устроена следующим образом.Omni-wheeled robotic cargo cart is arranged as follows.
Ее основой является трубчатая рама 1, снизу которой закреплены передняя и задняя плиты 2, снабженные колесными модулями, каждый из которых включает в себя П-образный кронштейн 3, снабженный подшипниковыми опорами 4, с установленными в них на валу 5 омниколесом 6. При этом вал 5 связан механической передачей с валом электродвигателя 7, закрепленного на плите. На раме 1 установлена многофункциональная трансформируемая грузовая платформа 8, основание которой выполнено состоящим из двух рам 9 и 10, каждая из которых включает две опорные стойки, соединенные между собой верхней 11 и нижней 12 связующими балками. При этом опорные стойки рам соединены между собой фланцевым соединением с образованием Х-образной опоры. Верхние части стоек шарнирно соединены с грузовой платформой 9, а нижние - с трубчатой рамой 1. Дополнительно основание снабжено винтовым подъемным механизмом с ходовым винтом, при этом гайка 13 подъемного механизма выполнена заодно с U-образным кронштейном 14, шарнирно закрепленным на нижней связующей балке первой рамы 9, а шарнирный наконечник винта 15 упомянутого механизма шарнирно закреплен на верхней балке второй рамы 10. Гайка 13 выполнена приводной, связанной механической передачей с валом электродвигателя 16, закрепленного на U-образном кронштейне 17. Электродвигатели 7 и 16 тележки снабжены энкодерами и подключены к силовым выходам блока управления 18, выполненного на основе микроконтроллера и закрепленного на передней плите.Its basis is a
В качестве механической передачи может быть применена ременная, цепная или зубчатая передача. Силовые выходы блока управления могут быть выполнены на основе тиристорных или транзисторных ключей, а в качестве микроконтроллера может быть применена микросхема из семейства тридцатидвухразрядных микроконтроллеров STM32 с высокопроизводительным микропроцессорным ARM-ядром. При этом микропроцессорное ядро соединено посредством общей шины с FLASH-памятью программ, SRAM-памятью данных, многоканальным двенадцатиразрядным аналого-цифровым преобразователем, энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью EEPROM, универсальным восьмиразрядными двунаправленными портами ввода-вывода и Ethernet-контроллером. К одному из каналов аналого-цифрового преобразователя через операционный усилитель может быть подключен тензометрический датчик, совмещенный с подъемным механизмом, для измерения нагружения грузовой платформы, универсальные порты ввода-вывода могут быть подключены к силовым выходам блока управления, а к Ethernet-контроллеру может быть подключен WiFi-модуль для обмена данными между блоком управления и удаленным пультом оператора или локальной сетью предприятия.As a mechanical transmission, a belt, chain or gear transmission can be used. The power outputs of the control unit can be made on the basis of thyristor or transistor switches, and as a microcontroller a microcircuit from the family of thirty-two-bit STM32 microcontrollers with a high-performance microprocessor ARM-core can be used. In this case, the microprocessor core is connected via a common bus with the FLASH program memory, SRAM data memory, a multichannel 12-bit analog-to-digital converter, non-volatile electrically reprogrammable EEPROM memory, a universal eight-bit bidirectional input-output ports and an Ethernet controller. A strain gauge, combined with a lifting mechanism, can be connected to one of the channels of the analog-to-digital converter through an operational amplifier to measure the loading of the loading platform, universal I / O ports can be connected to the power outputs of the control unit, and can be connected to the Ethernet controller WiFi-module for data exchange between the control unit and the remote operator's console or the local network of the enterprise.
Омниколесную роботизированную грузовую тележку используют следующим образом.The omni-wheeled robotic cargo cart is used as follows.
Первоначально активируют блок управления тележки и выполняют тестирование ее агрегатов, проверяя работоспособность электродвигателей и правильную работу подъемного механизма. В случае отсутствия неисправностей приступают к работе.Initially, the control unit of the trolley is activated and its units are tested, checking the operability of the electric motors and the correct operation of the lifting mechanism. In the absence of malfunctions, proceed to work.
При перемещении грузов по производственной площадке тележкой может управлять рядом идущий оператор, подавая команды с помощью беспроводного пульта управления. Управление может осуществляться также с помощью специализированного сервера локальной сети предприятия. К основным управляющим командам относятся следующие: «движение вперед», «движение назад», «поворот направо», «поворот налево», «движение влево», «движение вправо», «подъем грузовой платформы», «опускание грузовой платформы».When moving goods around the production site, the cart can be controlled by a nearby operator, giving commands using a wireless control panel. Management can also be carried out using a specialized server of the local network of the enterprise. The main control commands include the following: "move forward", "move back", "turn right", "turn left", "move left", "move right", "lift the load platform", "lower the load platform".
Принимая управляющие команды микроконтроллер блока управления на основе управляющей программы, хранящейся во FLASH-памяти программ, реализует алгоритмы управления электродвигателями, обеспечивая независимое вращение омниколес и гайки подъемного механизма. При этом если в качестве электродвигателей применяются шаговые двигатели, то для управления электродвигателями используют алгоритм «бегущая единица». В случае применения асинхронных двигателей или коллекторных двигателей постоянного тока целесообразно использовать алгоритмы с применением широтно-импульсной модуляции.Receiving control commands, the microcontroller of the control unit based on the control program stored in the FLASH-memory of the programs implements the algorithms for controlling the electric motors, providing independent rotation of the omni-wheels and the nut of the lifting mechanism. In this case, if stepper motors are used as electric motors, then the "running unit" algorithm is used to control the electric motors. In the case of using asynchronous motors or DC collector motors, it is advisable to use algorithms using pulse-width modulation.
Таким образом, рассмотренная в настоящей заявке омниколесная роботизированная грузовая тележка, является высокотехнологичной машиной производственного назначения, которая может применяться для транспортировки различных грузов по территории промышленных площадок масштаба цеха машиностроительного предприятия.Thus, the omni-wheeled robotic cargo carriage considered in this application is a high-tech machine for industrial purposes, which can be used to transport various goods across the territory of industrial sites on the scale of a workshop of a machine-building enterprise.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020104253A RU2736553C1 (en) | 2020-01-30 | 2020-01-30 | Omni-truck robotized cargo truck |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020104253A RU2736553C1 (en) | 2020-01-30 | 2020-01-30 | Omni-truck robotized cargo truck |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2736553C1 true RU2736553C1 (en) | 2020-11-18 |
Family
ID=73461038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020104253A RU2736553C1 (en) | 2020-01-30 | 2020-01-30 | Omni-truck robotized cargo truck |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2736553C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210648U1 (en) * | 2022-01-28 | 2022-04-25 | Руслан Владимирович Дорошенко | Electric lifting trolley |
RU219584U1 (en) * | 2023-06-02 | 2023-07-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | transport robot |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2006451C1 (en) * | 1991-04-11 | 1994-01-30 | Светлана Николаевна Попова | Lifter |
US6431319B1 (en) * | 2000-02-29 | 2002-08-13 | Ferno-Washington, Inc. | Height-adjustable equipment cart with detachable table |
RU2647824C1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-03-19 | Андрей Сергеевич Ванин | Fold cart for transportation in car baggage hold |
-
2020
- 2020-01-30 RU RU2020104253A patent/RU2736553C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2006451C1 (en) * | 1991-04-11 | 1994-01-30 | Светлана Николаевна Попова | Lifter |
US6431319B1 (en) * | 2000-02-29 | 2002-08-13 | Ferno-Washington, Inc. | Height-adjustable equipment cart with detachable table |
RU2647824C1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-03-19 | Андрей Сергеевич Ванин | Fold cart for transportation in car baggage hold |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210648U1 (en) * | 2022-01-28 | 2022-04-25 | Руслан Владимирович Дорошенко | Electric lifting trolley |
RU2821246C1 (en) * | 2023-02-15 | 2024-06-18 | Владимир Яковлевич Нестеров | Device for movement of units of metal cutting machines |
RU219584U1 (en) * | 2023-06-02 | 2023-07-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | transport robot |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2019078099A (en) | Lift conveyance truck of vehicle, parallel and unmanned traveling truck, parallel parking system of vehicle and parallel parking method of vehicle | |
KR101198662B1 (en) | System for manufacturing of side panel of vehicle | |
CN111994619A (en) | Transfer robot | |
RU2736553C1 (en) | Omni-truck robotized cargo truck | |
CN109335570B (en) | Multifunctional cargo loading and unloading vehicle and cargo loading and unloading system | |
JP5472824B2 (en) | Carriage carts in automobile assembly lines | |
JP6465841B2 (en) | Work cart | |
CN113044770B (en) | Self-loading and self-unloading power-assisted cart | |
CN217731910U (en) | Yardage roll conveyer | |
CN112757989B (en) | Material handling device for production workshop | |
JPH1176636A (en) | Slide wagon | |
CN114772191A (en) | Power assisting structure for shuttle | |
JPS62218305A (en) | Lifting carriage for automobile body | |
JP5532262B2 (en) | Carriage carts in automobile assembly lines | |
CN213141312U (en) | Three-fulcrum anti-tipping mechanism of electric forklift | |
CN220393223U (en) | Omnidirectional stacking type AGV robot | |
JPH0329273Y2 (en) | ||
CN112045339A (en) | Railway wagon body welding system | |
CN216994317U (en) | Automatic handling system based on AGV | |
KR100873861B1 (en) | Moving cart storage device | |
CN112062055B (en) | Three-fulcrum anti-tipping mechanism of electric forklift | |
CN211765952U (en) | Parallel wheel-foot type robot leg structure and mobile robot | |
CN216802454U (en) | Numerical control turning and milling composite machine tool convenient to move | |
CN212716392U (en) | Semi-automatic walking ladder | |
CN217801458U (en) | Assembled mainboard steelframe presss from both sides tight delivery device |