RU2738620C1 - Цепной привод гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота - Google Patents
Цепной привод гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота Download PDFInfo
- Publication number
- RU2738620C1 RU2738620C1 RU2020124039A RU2020124039A RU2738620C1 RU 2738620 C1 RU2738620 C1 RU 2738620C1 RU 2020124039 A RU2020124039 A RU 2020124039A RU 2020124039 A RU2020124039 A RU 2020124039A RU 2738620 C1 RU2738620 C1 RU 2738620C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- sprocket
- gear
- axis
- support
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
- B60K17/16—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
- F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
- F16H9/24—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using chains or toothed belts, belts in the form of links; Chains or belts specially adapted to such gearing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области дифференциальных передач. Цепной привод состоит из шасси, на котором установлены привод верхней звездочки (ВЗ) и привод нижней звездочки (НЗ), а также ось корпуса, внутри которого слева и справа находятся две зафиксированные оси опорных шестерней, сверху и снизу находятся свободно вращающиеся оси верхней и нижней звездочек соответственно, выходящие за пределы корпуса. На каждой из осей опорных шестерней расположены по две опорные шестерни, на оси ВЗ внутри корпуса ближе к шасси расположена опорная шестерня, дальше от шасси внутри корпуса - приводная шестерня ВЗ, а снаружи корпуса - ВЗ, на оси НЗ ближе к шасси расположена приводная шестерня НЗ, дальше от шасси - опорная шестерня, а снаружи корпуса - жестко связанная с осью НЗ внутренняя звездочка, двустороннее зубчатое колесо ВЗ вращается, охватывая внутренней стороной опорные шестерни, опорную шестерню на оси НЗ и приводную шестерню ВЗ, а внешней стороной входит в зацепление с приводной шестерней привода ВЗ, двустороннее зубчатое колесо НЗ вращается, охватывая внутренней стороной опорные шестерни, расположенные на двух осях опорных шестерней, опорную шестерню на оси ВЗ и приводную шестерню НЗ, а внешней стороной входит в зацепление с приводной шестерней привода НЗ. Также предложен способ управления указанным цепным приводом. Обеспечивается расширение арсенала технических средств. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области дифференциальных передач с неравным крутящим моментом передачи между двумя выходными элементами и может быть использовано для взаимного перемещения частей гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота.
Уровень техники
Из уровня техники [SU 1085803 А1, опубликован 15.04.1984; RU 2650473 С1, опубликован 13.04.2018] известны степени роботов на основе зубчато-реечных передач, обеспечивающих высокую точность позиционирования, но обладающие тем недостатком, что перемещение ограничено габаритом робота.
Также из уровня техники [US 7337862 В1, опубликован 04.03.2008; US 8219308 В2, опубликован 10.07.2012] известны моноколеса, в которых платформа перемещается внутри обода колеса, по сути используя его в качестве направляющей, способные перемещаться на значительные расстояния, но обладающие тем недостатком, что не могут позиционироваться с высокой точностью.
Объединить преимущества таких систем, устранив их недостатки возможно в гетерогенном модульном реконфигурируемом мобильном роботе, если сделать обод колеса раскладывающимся в прямую направляющую, и расположить вдоль него роликовую цепь (для обеспечения однородности в местах разгибания обода), выступающую в роли зубчатой рейки. Для приведения в движение такого робота необходим привод, обеспечивающий движение вдоль цепи, без потери контакта между цепью и подвижной платформой под действием внешних сил.
Из уровня техники [SU 954369 А1, опубликован 30.08.1982] известны цепные лебедки, которые подходят для движения в режиме линейного перемещения, но обладают следующими недостатками:
- не могут преодолевать углы жестко закрепленной цепи;
- расположение двигателя относительно направления цепи фиксировано.
Раскрытие сущности изобретения
Предлагаемая группа изобретений направлена на решение технической задачи по устранению указанных недостатков.
Достигаемый при этом технический результат заключается в создании привода, способного продвигаться вдоль жестко закрепленной цепи, расположенной по ломаной линии, не отделяясь от цепи под воздействием внешних сил, при этом расположение двигателя относительно направления цепи может меняться в процессе работы.
Технический результат достигается тем, что цепной привод гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота состоит из шасси, на котором установлены привод верхней звездочки и привод нижней звездочки, а также ось корпуса, на которой расположен корпус, внутри которого слева и справа находятся две зафиксированные оси опорных шестерней, сверху находится свободно вращающаяся ось верхней звездочки, выходящая за пределы корпуса, а снизу - свободно вращающаяся ось нижней звездочки, выходящая за пределы корпуса, на каждой из осей опорных шестерней расположены по две свободно вращающиеся опорные шестерни, на оси верхней звездочки внутри корпуса ближе к шасси расположена свободно вращающаяся опорная шестерня, дальше от шасси внутри корпуса - жестко связанная с осью верхней звездочки приводная шестерня верхней звездочки, а снаружи корпуса - жестко связанная с осью верхней звездочки верхняя звездочка, на оси нижней звездочки внутри корпуса ближе к шасси расположена жестко связанная с осью нижней звездочки приводная шестерня нижней звездочки, дальше от шасси внутри корпуса - свободно вращающаяся опорная шестерня, а снаружи корпуса - жестко связанная с осью нижней звездочки внутренняя звездочка, двустороннее зубчатое колесо верхней звездочки вращается, охватывая внутренней стороной опорные шестерни, расположенные на двух осях опорных шестерней, опорную шестерню на оси нижней звездочки и приводную шестерню верхней звездочки, а внешней стороной входит в зацепление с приводной шестерней привода верхней звездочки, двустороннее зубчатое колесо нижней звездочки вращается, охватывая внутренней стороной опорные шестерни, расположенные на двух осях опорных шестерней, опорную шестерню на оси верхней звездочки и приводную шестерню нижней звездочки, а внешней стороной входит в зацепление с приводной шестерней привода нижней звездочки
Технический результат также достигается способом управления цепным приводом гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота, в соответствии с которым при движении вдоль линейного участка цепи привод верхней звездочки и привод нижней звездочки вращают с равной скоростью, во время преодоления угла цепи, направленного вверх, привод верхней звездочки вращают быстрее привода нижней звездочки, компенсируя необходимость преодоления большего расстояния, во время преодоления угла цепи, направленного вниз, привод нижней звездочки вращают быстрее привода верхней звездочки, компенсируя необходимость преодоления большего расстояния.
Указанные признаки изобретения являются существенными и совокупность этих признаков достаточна для получения требуемого технического результата.
Краткое описание чертежей
Группа изобретений поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан вид цепного привода гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота. Он состоит из шасси 1, привода верхней звездочки 2, привода нижней звездочки 3, оси корпуса 4, корпуса 5, осей опорных шестерней 6, оси верхней звездочки 7, оси нижней звездочки 8, опорных шестерней 9, приводной шестерни верхней звездочки 10, приводной шестерни нижней звездочки 11, верхней звездочки 12, нижней звездочки 13, двустороннего зубчатого колеса верхней звездочки 14, двустороннего зубчатого колеса нижней звездочки 15, приводной шестерни привода верхней звездочки 16, приводной шестерни привода нижней звездочки 17, также показана цепь 18 (а - общий вид; б - вид сбоку; в - элементы, расположенные на шасси 1; г - элементы, закрепленные на корпусе 5; д - элементы, расположенные внутри корпуса 5; е - шестерни, расположенные внутри корпуса 5 и входящие в зацепление с двусторонним зубчатым колесом верхней звездочки 14; ж - шестерни, расположенные внутри корпуса 5 и входящие в зацепление с двусторонним зубчатым колесом нижней звездочки 15; з - элементы, участвующие в передачи вращения от привода верхней звездочки 2 к оси верхней звездочки 7; и - элементы, участвующие в передачи вращения от привода нижней звездочки 3 к оси нижней звездочки 8.
На фиг. 2 показаны фазы движения цепного привода гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота вдоль изогнутого участка цепи 18 (цепь 18 показана в разрезе).
На фиг. 3 показано модульное моноколесо с цепью вдоль обода конфигурации колеса (а) и линейной направляющей (б).
Осуществление изобретения
Работает устройство следующим образом.
При движении вдоль цепи 18 привод верхней звездочки 2 и привод нижней звездочки 3 вращаются в противоположных направлениях. Вращение от привода верхней звездочки 2 передается через приводную шестерню привода верхней звездочки 16, двустороннее зубчатое колесо верхней звездочки 14, приводную шестерню верхней звездочки 10 и ось верхней звездочки 7 на верхнюю звездочку 12. Вращение от привода нижней звездочки 3 передается через приводную шестерню привода нижней звездочки 17, двустороннее зубчатое колесо нижней звездочки 15, приводную шестерню нижней звездочки 11 и ось нижней звездочки 8 на нижнюю звездочку 13. Верхняя звездочка 12 и нижняя звездочка 13 при этом вращаются встречно и продвигаются вдоль цепи 18. При движении вдоль прямого участка цепи 18 при равных по модулю скоростей вращения привода верхней звездочки 2 и привода нижней звездочки 3 моменты, воздействующие на корпус 5, оказываются скомпенсированы, и он остается неподвижен относительно оси корпуса 4 (фиг. 2 а, б, в, ж, з). При преодолении изгиба цепи 18, например, направленного вверх, привод нижней звездочки 3 начинает вращаться быстрее привода верхней звездочки 2, компенсируя необходимость преодоления большего расстояния, при этом возникающая разница моментов приводит к повороту корпуса 5 относительно оси корпуса 4, притом что ориентация шасси 7 относительно цепи 18 сохраняется (фиг. 2 г, д, е). В случае, если привод верхней звездочки 2 и привод нижней звездочки 3 вращаются в одном направлении, верхняя звездочка 12 и нижняя звездочка 13 блокируют друг друга и все передачи, расположенные в корпусе 5, в следствии чего происходит вращение всего шасси 1 относительно корпуса 5 (фиг. 2 и).
Работоспособность группы изобретений была проверена на компьютерной модели. Была смоделирована жестко закрепленная цепь, два линейных участка которой расположены под углом 135°, на которой было проверено, что применение описанного способа управления позволяет цепному приводом гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота преодолеть угол цепи, а также изменять свой угол наклона относительно цепи.
Проведенное моделирование наглядно продемонстрировало получение требуемого технического результата.
Claims (2)
1. Цепной привод гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота, состоящий из шасси, на котором установлены привод верхней звездочки и привод нижней звездочки, а также ось корпуса, на которой расположен корпус, внутри которого слева и справа находятся две зафиксированные оси опорных шестерней, сверху находится свободно вращающаяся ось верхней звездочки, выходящая за пределы корпуса, а снизу - свободно вращающаяся ось нижней звездочки, выходящая за пределы корпуса, на каждой из осей опорных шестерней расположены по две свободно вращающиеся опорные шестерни, на оси верхней звездочки внутри корпуса ближе к шасси расположена свободно вращающаяся опорная шестерня, дальше от шасси внутри корпуса - жестко связанная с осью верхней звездочки приводная шестерня верхней звездочки, а снаружи корпуса - жестко связанная с осью верхней звездочки верхняя звездочка, на оси нижней звездочки внутри корпуса ближе к шасси расположена жестко связанная с осью нижней звездочки приводная шестерня нижней звездочки, дальше от шасси внутри корпуса - свободно вращающаяся опорная шестерня, а снаружи корпуса - жестко связанная с осью нижней звездочки внутренняя звездочка, двустороннее зубчатое колесо верхней звездочки вращается, охватывая внутренней стороной опорные шестерни, расположенные на двух осях опорных шестерней, опорную шестерню на оси нижней звездочки и приводную шестерню верхней звездочки, а внешней стороной входит в зацепление с приводной шестерней привода верхней звездочки, двустороннее зубчатое колесо нижней звездочки вращается, охватывая внутренней стороной опорные шестерни, расположенные на двух осях опорных шестерней, опорную шестерню на оси верхней звездочки и приводную шестерню нижней звездочки, а внешней стороной входит в зацепление с приводной шестерней привода нижней звездочки.
2. Способ управления цепным приводом гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота по п. 1, характеризующийся тем, что при движении вдоль линейного участка цепи привод верхней звездочки и привод нижней звездочки вращают с равной скоростью, во время преодоления угла цепи, направленного вверх, привод верхней звездочки вращают быстрее привода нижней звездочки, компенсируя необходимость преодоления большего расстояния, во время преодоления угла цепи, направленного вниз, привод нижней звездочки вращают быстрее привода верхней звездочки, компенсируя необходимость преодоления большего расстояния.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124039A RU2738620C1 (ru) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Цепной привод гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124039A RU2738620C1 (ru) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Цепной привод гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2738620C1 true RU2738620C1 (ru) | 2020-12-15 |
Family
ID=73835152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020124039A RU2738620C1 (ru) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Цепной привод гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2738620C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2778162C1 (ru) * | 2021-12-13 | 2022-08-15 | Владимир Митрофанович Борисов | Секции цепных передач со звеньями большого размера |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU954369A1 (ru) * | 1981-01-08 | 1982-08-30 | Предприятие П/Я В-2616 | Устройство дл перемещени приводной цепи лебедки |
| RU2146010C1 (ru) * | 1997-12-03 | 2000-02-27 | Грабовский Александр Андреевич | Двигатель внутреннего сгорания |
-
2020
- 2020-07-20 RU RU2020124039A patent/RU2738620C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU954369A1 (ru) * | 1981-01-08 | 1982-08-30 | Предприятие П/Я В-2616 | Устройство дл перемещени приводной цепи лебедки |
| RU2146010C1 (ru) * | 1997-12-03 | 2000-02-27 | Грабовский Александр Андреевич | Двигатель внутреннего сгорания |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2778162C1 (ru) * | 2021-12-13 | 2022-08-15 | Владимир Митрофанович Борисов | Секции цепных передач со звеньями большого размера |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103624775B (zh) | 一种同步带减速平面关节机器人 | |
| CN102985231A (zh) | 工业用机器人、工业用机器人的控制方法及工业用机器人的指示方法 | |
| CN104723332B (zh) | 一种直驱式可翻转晶圆传输机器人 | |
| CN102615654A (zh) | 一种机械臂 | |
| US9273758B2 (en) | Power transmission device | |
| ITTO20001077A1 (it) | Dispositivo attuatore per un deragliatore di bicicletta, con giunto di collegamento all'albero condotto. | |
| CN103495971A (zh) | 一种五自由度组合式机器人平台 | |
| CN107283388A (zh) | 一种建筑工程用作业机器 | |
| CN105479457A (zh) | 一种用于关节型机械臂姿态调整机构 | |
| CN106863347B (zh) | 一种模块化两自由度机器人关节 | |
| RU2738620C1 (ru) | Цепной привод гетерогенного модульного реконфигурируемого мобильного робота | |
| CN106607714A (zh) | 一种适用开放式结构加工设备的横梁动态平衡机构及机床 | |
| JP2005127475A (ja) | リンク作動装置 | |
| CN208731085U (zh) | 模块化履带及机器人 | |
| CN210000396U (zh) | 一种全封闭紧凑型agv转向驱动一体化装置 | |
| CN109849015B (zh) | 多足式管道移动机器人装置 | |
| CN210436359U (zh) | 一种混凝土预制构件布料机 | |
| JP2011148394A (ja) | 大型搬送車両の走行装置 | |
| CN105397840A (zh) | 单轴关节型机械臂 | |
| CN208842506U (zh) | 模块化履带及机器人 | |
| CA1179623A (en) | Drive mechanism for reciprocating and multiple step index devices | |
| RU206072U1 (ru) | Манипулятор с двумя руками | |
| CN112140315A (zh) | 一种混凝土预制构件布料机 | |
| JP2004148455A (ja) | 産業用ロボット | |
| WO2012164538A1 (en) | Apparatus for measuring the stiffness of a sample of material in a plurality of directions laying in a same plane |