SE447420B - Vingaggregat for en robot - Google Patents

Description

(TI l5 20 25 30 35 40 447 420 hastigheter och luftströmningsförhâllanden. När den används såsom en lyftvinge böjer sig tyget uppåt för att bilda en välvd enkel bäryta, som är tillräckligt stabil vid en fast belastning. Emellertid kan plötsliga ändringar i belastningsförhâllandena förorsaka att vingen kollapsar eller vibrerar. i Det är därför önskvärt att använda en vinge, som kan vikas in i ett litet ut- rymme, sâsom en flexibel vinge, samt har en enkel bärkonstruktion, varvid dock vingen kan motstå vibrationer och bibehålla aerodynamisk stabilitetlnder varierande belast- ningar och luftströmningsförhâllanden.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes en robot, som har en lângsträckt kropp, varvid kroppen har en yttre vägg med ett flertal periferiellt på avstånd från varandra belägna, longitudinellt förlöpande slitsar, varjämte en indragbar, självut- spännande vinge är monterad i varje slits. Varje vinge innefattar ett bäraggregat för Vingen, som är monterat i en slits för att röra sig från ett indraget läge inuti till ett utsträckt läge utskjutande frân kroppen; ett vingelement av ett flexibelt tygmaterial i form av en dubbelväggig ficka, som huvudsakligen motsvarar det utfällda läget av bäraggregatet och är rörligt tillsammans med detta, varvid vingelementet är fäst medelst sin yttre vägg omkring slitsens periferi; en spärranordning, som är monterad i kroppen för att hålla vingen i ett indraget läge med bäraggregatet och vingelementet invikta i slitsen; och en utspänningsanordning, som är monterad i kropper för att utspänna vingen.

Den här beskrivna indragbara vingkonstruktionen möjliggör att en vinge med lstor yta kan lagras i ett litet utrymme inuti kroppen hos en robot och i utspänt läge åstadkomma en stabil vinge, som är motstândskraftig mot vibrationer. Vingen är en dubbelväggad, ihålig konstruktion av flexibel vingduk, som uppbäres av en främre kant- list och en bakre kantlist, vilka är fjäderbelastade för att utspännas när de fri- göres. Den luft som instänges mellan vingdukarna verkar som en kudde eller dämpare mot yttre tryckvariationer på grund av aerodynamiska belastningar och förhindrar pâ detta sätt att vibrationer eller fladder utvecklas.

Vingen iníälles i en slits i den yttre väggen hos roboten och erfordrar ett utrymme som är något större än djupet hos bärlisterna. Flera vingar fördelade omkring roboten hâlles i det lagrade läget medelst en enkel làsanordning, vilken också kan användas för att fästa lock över vingöppningarna. När làsanordningen frigöres utspännes automatiskt alla vingarna. Ändamâlen och fördelarna med föreliggande uppfinning framgår mer i detalj av ~ nedanstående beskrivning av uppfinningen under hänvisning till bifogade ritningar.

Därvid är fig. l en perspektivvy över en typisk robot som använder vingarna enligt uppfinningen. Fig. 2 är en förstorad sidovy av det vinguppbärande partiet av roboten är en förstorad sektionsvy tagen utmed linjen 3-3 i fig. '_ delvis i tvärsnitt. Fig. 3 f , 5 Fig. 4 är en sektionsvy liknande fig. 3, men med vingarna hopfällda och låsta. Fig. g är en förstorad sektionsvy tagen utmed linjen 5-5 i fig. 2. Fig. 6 är en sektionsvy Vi, 10 15 20 25 30 35 40 . __... »..,........---.-_._._,. a _ ,. ......«~--.-....-.,.-..-.-.....> -.-.- . 3 447 420 tagen utmed iinjen 6~6 i fig. 3. Fig. 7 är en sektionsvy 1iknande fig. 6 men med vingarna infä11da och 1ásta. Fig. 8 är en tvärsnittsvy tagen utmed 1injen 8-8 i fig. 7.

Fig. 9 är en vy 1iknande en de1 av fig. 2 och visar ett aiternativt bäraggregat för vingen. Fig. 10 är en vy 1iknande fig. 9 och visar en a1ternativ konstruktion av in- fä11ningsanordningen. Fig. 11 är en förstorad vy av ett parti av fig. 10 och visar en 1ásanordning för att hàïia 1isterna utspända. Fig. 12 är en tvärsnittsvy 1iknande fig. 5 och visar hur vingen är avtätad.

Roboten som visas i fig. 1 har en cyiindrisk kropp 10 med periferie11t på av- stånd från varandra be1ägna 1ongitudine11a siitsar 12, från vi1ka sjä1vutspännande vingar 14 sträcker sig. I fig. 4 visas ett arrangemang av fyra vingar anordnade i kors, men vi1ket som he1st anta1 vingar kan användas. Roboten kan ha för dess avsedda funktion erfordrade utformningar av stridsspets, styranordning och framdrivningsanord- ning. Vingarna är inbördes identiska och konstruktionen och mekanismen för en vinge kommer att beskrivas här nedan. Vingen 14 är monterad me11an ett främre ramparti 16 och ett bakre ramparti 18, vi1ka är de1ar av kroppens 10 ramverk. Vingen har en främre kantlist 20 och en bakre kant1ist 22. Den främre kant1isten 20 är svängbart fäst vid sin främre ände vid rampartiet 16 mede1st en svängtapp 24 så att 1isten kan svänga radie11t utåt från kroppen. Den bakre kant1isten 22 är på 1iknande sätt sväng- bart fäst vid det bakre rampartiet 18 mede1st en svängtapp 26. I den utföringsform som visas ifig. 2-8 är den bakre kant1isten 22 ett kana1e1ement och den främre kant1isten 20 ett stave1ement, viiket i det hopfälida 1äget befinner sig inuti kana1en såsom framgår ur fig. 8. Den främre kant1isten 20 är förspänd utåt mede1st åtminstone en torsionsfjäder 28 och den bakre kant1isten 22 är förspänd utåt mede1st åtminstone en torsionsfjäder 30.

Vinghö1jet 32 för vingen 14 är utformat av en dubbe1väggig ihâ1ig ficka av ett f1exibe1t tyg- e11er dukmateriai, såsom armerad p1ast, p1astimpregnerat e11er gummi- impregnerat vävt tyg, e11er 1iknande, och är företrädesvis 1uftogenomträng1igt. Bas- kanten 34 hos vinghöijet 32 är periferie11t fäst vid s1itsens 12 inre kant mede1st någon 1ämp1ig anordning, såsom 1im, värmetätninq, nitning, e11er andra fästorgan.

I det utspända 1äget är hö1jet 32 sträckt och uppbäres av de fjäderbe1astade 1isterna 20 och 22 utmed he1a deras utsträckning. Trianguiärformen är enke1 och effektiv, medan det inses att andra former kan användas mede1st 1ämp1igt utformade 1istkonstruktioner.

I det indragna 1äget som visas ifig. 8, är hö1jet 32 vikt på något 1ämp1igt satt utmed sidorna av 1isterna. Höljet kan också vikas under 1isterna och hä11as på p1ats av de infä11da 1isterna. Den infä11da vingen använder mycket 1itet utrymme och befinner sig i kroppens yttre periferi och 1ämnar ett maxima1t inre utrymme för nytto- iast som anges mede1st den streckade 1injen 36, jämför fig. 8. 1 Olika tekniker kan användas för att hâ11a vingarna i det infä11da 1äget och frigöra dem när så erfordras. Exempe1vis kan man använda en hy1sa e11er avtagbart hö1je, som kan avdragas mede1st en vdndstrut e11er fa11skärm e11er medelst en tidsin- stä11d frigöringsmekanism. Ett enke1t arrangemang beskrives här nedan och använder l0 l5 20 30 40 447 420 e en mekanisk låsanordning för att låsa och frigöra alla vingarna samtidigt och även för att frigöra lock från slitsarna l2 om så erfordras.

Läsmekanismen innefattar ett lâsarmkors 38, som är roterbart monterat på en axiell tapp 40 på det bakre rampartiet l8, varvid armkorset har en radiell arm 42 för varje vinge. Varje bakre kantlist 22 har en bakåt utskjutande låsklack 44, som i det infällda läget vilar på den yttre änden av varje arm 42, såsom framgår ur fig. 4 och 7.

Låsarmkorset 38 är förspänt mot detta lâsläge och hâlles mot en stopptapp 46 medelst en torsionsfjäder 48 belägen omkring tappen 40.

Lâsarmkorset 38 roteras en liten vinkel till frigöringsläget medelst en pâverk~ I ningsanordning 50 monterad pä rampartiet l8 och förbunden med en av armarna 42.

Pâverkningsanordningen utgöres av en enkelverkande anordning med kort slaglängd och kan drivas av en solenoid, en fjäder, fluidtryck, en tändladdning eller annan liknande anordning, som styres av en tidskrets eller styrsignal i beroende av typen av robot.

När làsarmkorset roterar förflyttas armarna 42 bort frân området under låsklackarna 44, varvid medges att de fjäderbelastade listerna kan snäppa utåt såsom framgår ur fig. 3 och 6.

I varje slits l2 finns en dörr eller ett lock 52. Vid lockets bakre ände ut- skjuter en làsklack 54 inåt genom ett hål 56 i kroppen l0. Pâ änden av varje arm 42 finns en periferiellt förlöpande låstapp 58, som passar genom ett hål 60 anordnat i lâsklacken 54, såsom framgår ur fig. 4, och håller locket på plats. Lockets främre ände kan kvarhâllas medelst någon lämplig anordning, såsom en läpp som passar under kanten hos slitsen l2, vilket ej visas på ritningarna. När lâsarmkorset roteras till frigöringsläget utdrages låstappen 58 från läsklacken 54 och möjliggör att locket 52 kan utskjutas av vingarna när dessa utspännes. _ En alternativ listkonstruktion visas i fig. 9, där den främre listen 62 och den bakre kantlisten 64 är teleskopiska och förspända medelst linjära expansionsanord- ningar, såsom fjädrar 66. De två listerna är svängbart förbundna med varandra medelst en koppling 68 och är koaxiella i det infällda läget, som anges med streckade linjer. övriga konstruktionsdetaljer är likadana som de som beskrives här ovan och detaljerna har erhållit samma hänvisningsbeteckningar.

Ytterligare en typ av listkonstruktion visas på fig. l0 och ll. Den främre kant~ listen 70 är ett styvt stavelement, som är svängbart förbundet med rampartiet l6 medelst en svängtapp 24 och är förspänd utåt medelst en fjäder 28. Den bakre kantlisten 72 innefattar emellertid en svängbar länk 74, som är svängbart förbunden medelst ett svängbart förband 76 till änden av den främre kantlisten 70. I det infällda läget som anges med streckade linjer, är länken 74 infälld mellan listerna och möjliggör att de kan vikas plant i ett överlappande läge och fortfarande är förbundna med varandra.

För att hålla de utspända listerna stabila är den bakre kantlisten försedd med en läs- ianordning som innefattar en fjäderbelastad lâstapp 78, som samverkar med en urtagning 80 i det förstorade navet 82 på listen, såsom framgår ur fig. ll. Navet 82 är roterbart vi C31 10 447 420 på en svängtapp 84 i rampartiet 18 och en fjäder 86 förspänner listen uràt till det låsta läget. Denna listkonstruktion kan användas tillsammans med läs- och frigörings- mekanismen som beskrivits ovan eller med annan lämplig frigöringsmekanism.

Här ovan har visats dubbla lister för att uppbära både den främre och den bakre kanten av Vingen, men det inses att för vissa ändamål kan en enda list vara tillräcklig.

I det utspända läget innesluter vingen en luftficka, som verkar som en kudde mot luftströmningen på bägge sidorna om vingen. Ojämn strömning eller turbulens, som skulle kunna orsaka fhddring eller vibrationerahos en flexibel vinge bestående av en enda yta, utdämpas av luftfickan. Detta möjliggör användningen av relativt stora lättviktsvingar på en robot där flagringsutrymmet är nwcket begränsat.

Luftfickan komner naturligtvis att befinna sig vid omgivningens lufttryck inuti roboten, vilket är tillräckligt för de flesta ändamål.

Om ytterligare styvhet erfordras kan vingen vara försluten medelst en inre tätningspanel 88, som är fäst vid baskanten 34 såsom visas i fig. 12. Härigenom kan vingen trycksättas i en viss utsträckning, eller åtminstone bibehålla luften i fickan utan tryckfluktuationer.

Claims (7)

10 15 25 30 35 A0 é 447 420 . PATENTKRAV

1. Vingaggregat för en robot, som har en långsträckt kropp (10), vilken kropp har en yttre vägg med ett flertal periferiellt fördelade, longitu- dinellt förlöpande slitsar (12) och en infällbar, självutspännande vinge (14) monterad i varje slits, varvid varje vinge innefattar: ett bäraggregat (20, 22) för vingen bestående av åtminstone ett långsträckt listelement monterat i slítsen, vilket bäraggregat är anordnat att kunna röra sig från ett infällt läge till ett utfällt läge utskjutande från kroppen, ett vingelement (32) av ett flexibelt dukmaterial, en förspänningsanordning (28, 30), som tvingar bäraggregatet mot det utfällda läget, en kvarhållningsanordning monterad i kroppen för att frigörbart, mot kraften i nämnda förspänningsanordning, hålla vingen i nämnda infällda läge, och en utfällningsanordning monterad i kroppen för att frigöra kvarhållningsanordningen och därigenom utfälla vingen följande krafter i förspänningsanordningen, k ä n n e t e c k n a t av en kvarhållningsanordning (38, 42, 44, 50) innefattande en låsklack (åh) på en av nämnda lister och en låsarm (42) för att samverka med låsklacken (Q4) för att hålla tillhörande list i det infällda läget, och en påverkningsanordning (50) för att frigöra låsarmen från låsklacken, vilken kvarhållningsanordning är anordnad att säkra varje bäraggregat (20, 22) helt infällt innanför kroppens (10) yttre vägg, och av att vingelementet (32) av flexibelt material är hopvikt i det infällda läget men är anordnat att bilda en dubbelväggig ficka, som väsentligen ansluter sig till bäraggregatets (20, 22) utfällda konfiguration och är rörlig tillsammans med detta, varvid vingelementet (32) är fäst vid den yttre väggen runt slitsens (12) omkrets.

2. Vingaggregat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att vingelementet (32) är tillverkat av ett luftogenomträngligt material och innehåller en luftficka i det utspända läget, och en inre tätning omkring periferin av slitsen, som omsluter och tätar luftfickan.

3. V3. Vingaggregat enligt krav 1 eller 2, varvid bäraggregatet innefattar en främre kantlist (20), som är svängbart monterad i kroppen vid en främre ände av slítsen (12), och en bakre kantlist (22), som är svängbart monterad i kroppen vid den bakre änden av slitsen (12), varvid åtminstone en av nämnda lister är förspänd för att svänga utåt från kroppen, k ä n n e t e c k n a t av att en av listerna (20, 22) är ett kanalelement och den andra listen är ett stavelement, som befinner sig i kanalelementet i det infällda läget.

4. Vingaggregat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att listorna (70, 72) är svänghart förbundna med varandra och att den ena listen har en svängbar länk (74), som är anordnad att vikas överlappande listerna, och en 10 20 25 S0 40 .-<~..,,......_.-.._._.._ .___ _ ~J 447 420 låaannrdninq (78, 80) för att samverka med och hålla åtminsínne en av liaterna i det utspända läget.

5. Vingaggregat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att listerna (ZÛ, 22) har teleskopiska partier, vilka teleskopiska partier (60, 62) är svängbart förbundna med varandra.

6. Vingaggregat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att låsklacken (44) sträcker sig från den bakre kantlisten (22), ett låselement (38) är monterat i kroppen och innefattar armar för att samtidigt samverka med låsklackarna hus alla vingarna (16) i deras infällda lägen, varvid påverkníngsanordningen (50) förflyttar låselementet (38) till ett Frigdringsläge.

7. Vingaggregat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av ett lock (52), sam är avtagbart monterat i varje slits (12), och att låselementet (38) har en anørdning (58) för att samverka med och hålla locket í slítsen i låsläget och att låselementet (38) är förspänt mot låsläget.