SU1563968A1

SU1563968A1 - Мобильный робот

Info

Publication number: SU1563968A1
Application number: SU884396968A
Authority: SU
Inventors: Александр Константинович Машков
Original assignee: Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1990-05-15

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано при выполнении работ на поверхност х с твердым покрытием. Цель изобретени - снижение энергопотреблени привода за счет уравновешивани опорных устройств. Робот содержит корпус 1, манипул тор 24, установленный на корпусе, опорные устройства, имеющие опорные стойки 7. При подаче сигнала от системы управлени роботом включаетс привод, привод щий в действие замкнутые гибкие элементы, кинематически св занные с ним. При этом ходовые ролики 8, св занные с гибкими элементами, кат тс по ходовым направл ющим, выполненным на корпусе. Опорные стойки 7 выдвигаютс из направл ющих втулок 15 опорных устройств. Затем включаютс в работу механизмы фиксации опорных стоек, каждый из которых имеет фиксирующее звено и фиксирующий ролик 23, взаимодействующий с фиксирующими направл ющими 5, выполненными на корпусе. Фиксирующее звено этого механизма воздействует на соответствующую опорную стойку и фиксирует ее в направл ющей втулке. Таким образом происходит перемещение корпуса 1 робота к месту выполнени работ. Затем по сигналу системы управлени включаетс манипул тор, выполн ющий требуемые операции. Замкнутые гибкие элементы могут быть выполнены в виде цепей, на звень х которых шарнирно установлены одними концами направл ющие втулки, а другие концы этих втулок шарнирно соедин ютс с дополнительно введенными дисками. Опорные стойки могут быть выполнены криволинейными. 5 з.п.ф-лы, 14 ил.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к робототехнике , и может найти применение при выполнении работ на поверхност х с твердым покрытием.

Цель изобретени - снижение энергопотреблени привода за счет уравновешивани опорных устройств.

На фиг.1 представлен мобильный

робот, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - механизм фиксаций опорной стойки; на фиг. - вариант исполнени робота с шарнирным присоединением направл ющих втулок опорных устройств; на фиг.З - разрез Б-Б на на фиг.6 - вариант исполнени робота с криволинейными опорными стойками опорных устройств; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.6; на фиг.8 конструкци механизма фиксаций криволинейной опорной стойки; на фиг.9 вариант исполнени робота с дополнительными ходовыми направл ющими; на фиг.10 - разрез Г-Г на фиг.9; на фиг.11 - механизм фиксации опорной стойки с дополнительными роликами; на фиг,12 - конструкци робота с дополнительными замкнутыми гибкими элементами; на фиг.13 - разрез Д-Д на фиг.12; на фиг.1 - разрез Е-Е на фиг„12.

Мобильный робот содержит корпус 1 с направл ющими 2-6, опорные телескопические стойки 7 опорных устройств, замкнутые гибкие элементы, выполненные в виде цепей с ходовыми роликами

8,взаимодействующих со звездочками

9,установленными на валах 10 корпуса 1 и приводимыми во вращение двига- тел ми 11 привода, и систему управлени (не показана). Бесконечные

цепи образованы звень ми: пластинами 12 и 13, содержащими ролики 1, кон- тактирующие с ходовой направл ющей 6, направл ющие втулки 15 с торцовыми роликами 16 и пазами 17. Опорные телескопические стойки 7 установлены внутри втулок 15 и снабжены зубь ми 189 вращающимис опорами 19 и механи3 мами вертикального перемещени , кажды из которых включает ролик 20, взаимодействующий с направл ющей 3 и за- . крепленный на стойке 7 таким образом, что ось его проходит через паз 17 и пружину 21, с помощью которой стойка 7 подпружинена относительно втулки 15° Кажда опорна стойка 7 имеет свой механизм фиксации, включающий

Q

5

фиксирующее звено, - закрепленный на втулке 15 двуплечий рычаг 22, контактирующий с зубь ми 18 стойки 7 и снабженный фиксирующим роликом 23, установленным с возможностью взаимодействи с фиксирующей направл ющей 5. На корпусе 1 установлен манипул тор , включающий подвижные звень , а сам корпус 1 опираетс направл ющими 2 на ролики 8, наход щиес на нижней ветви бесконечной цепи, усилие с которых передаетс через втулки 15, рычаги 22, стойки 7 и опоры 19 на опорную поверхность. Боковому смещению стоек 7 преп тствуют реборды роликов 8 и ролики 16, взаимодействующие с направл ющей А„

В случае исполнени робота с шарнирным присоединением направл ющих втулок опорных устройств (фиг.4) диски 25, установленные на корпусе робота с возможностью поворота, имеют шарниры 26, креп щие концы втулок.

Опорные стойки 7 опорных устройств могут быть выполнены криволинейными (фиг.6). Дл улучшени условий работы опорных устройств робот может быть снабжен дополнительными ходовыми роликами 27 и 28 (фиг.9), а также дополнительными ходовыми направл ющими 29, имеющими окна 30 дл прохода роликов 27 и 28.

Робот может быть также снабжен дополнительными замкнутыми гибкими элементами 31, также кинематически св занными с приводом.

Мобильный робот работает следующим образом.

При включении двигателей 11 привода крут щий момент через валы 10 передаетс на звездочки 9, привод щие в движение замкнутые гибкие элементы , состо щие из пластин 12 и 13. Корпус 1 робота своими ходовыми направл ющими 2 перемещаетс по роликам 8, а ролики 16 звеньев перемещаютс по направл ющей , Каждое звено верхней ветви цепи, попада на правую (фиг.1) звездочку 9, разворачиваетс , ролик 20 при этом перемещаетс по направл ющей 3 котора в зоне звездочки 9 спрофилирована таким образом, что, отслежива ее профиль , ролик 20 одновременно перемещаетс по пазу 17, освобожда пружину 21, под действием которой стойка 7 выдвигаетс из втулки 15. После выхода ролика 20 из взаимодействи

с направл ющей 3 стойка 7 выдвигает- с полностью. В зависимости от состо ни поверхности, с которой опоры 19 стоек 7 контактируют, в вертикальном положении кажда .стойка 7 занимает определенное положение относительно своей втулки 15, ив этот момент фиксирующий ролик 23 вступает во взаимодействие с фиксирующей направл ющей 5, вследствие чего двуплечий рычаг 22 механизма фиксации, контактиру с зубь ми 18 стойки 7, фиксирует стойку 7 относительно втулки 15. Нагрузка от перемещающегос по роликам 8 корпуса 1 передаетс от звеньев на стойки 7. 8 случае отсутстви контакта стоек 7 с опорной поверхностью звень удерживаютс от

10

15

корпусе, опорные устройства, имеющие направл ющие втулки с установленными в них опорными стойками, а также привод и систему управлени , о т л и - мающийс тем, что, с целью снижени энергопотреблени привода за счет уравновешивани опорных устройств , он снабжен замкнутыми гибкими элементами, кинематически св занными с приводом, ходовыми роликами, св занными с этими гибкими элементами , а также механизмами фиксации опорных стоек, каждый из которых имеет фиксирующее звено, установленное на направл ющей втулке соответствующего опорного устройства, и фиксирующий ролик, кинематически св занный с указанным фиксирующим звеном, причем на

25

30

35

провисани роликами 14, перемещающими-20 корпусе выполнены ходовые и фиксирую- с по жесткой ходовой направл ющей 6, выполненной в корпусе 1„

Когда звено цепи сойдет с направл ющей 2, оно переходит на левую (по фиг) звездочку 9. При этом фиксирующий ролик 23 сходит с фиксирующей направл ющей 5, рычаги 22 выход т из зацеплени с зубь ми 18, и стойка 7 оказываетс расфиксированной относительно втулки 15. При небольшом повороте на звездочке 9 ролик 20 стойки 7 вновь входит в контакт с направл ющей 3 и, отслежива при дальнейшем вращении ее профиль, перемещаетс по пазу 17 и утапливает стойку 7 в корпусе 1, сжима при этом пружину 21. Звень с утопленными стойками 7, попада на верхнюю ветвь гибкого элемента , оказываютс развернутыми на 180° относительно звеньев, наход щихс на нижней ветви цепи, и в таком положении перемещаютс до правой звездочки 9. Поворот робота осуществл етс на ровном месте подтерма- живанием, остановкой или реверсированием одного из двигателей 11. При этом вращающиес опоры 19 кат тс по одной поверхности в боковом направлении .

При достижении роботом заданного места по сигналу от системы управлени приводитс в действие манипул тор 2k, который осуществл ет необходимые операции.

щие направл ющие, взаимодействующие соответственно с ходовыми и с фикси- рующи-ми роликами, а фиксирующие звень механизмов фиксации опорных стоек имеют возможность взаимодействи с опорными стойками соответствующих опорных устройств.

2.Робот по п.1, отличающий с тем, что замкнутые гибкие элементы выполнены в виде цепей, имеющих шарнирно соединенные друг с другом звень , а направл ющие втулки опорных устройств жестко установлены на этих звень х, при этом фиксирующее звено каждого механизма фиксации опорных стоек выполнено в виде двуплечего рычага , шарнирно установленного на соответствующей направл ющей втулке,

с одним из плеч которого шарнирно 4Q соединен фиксирующий ролик.

3.Робот поп.1,отличаю щ и и с тем, что направл ющие втулки опорных устройств шарнирно установлены на замкнутых гибких эле45 ментах одними своими концами, при этом другие концы упом нутых втулок шарнирно соединены с дополнительно введенными дисками, установленными на корпусе с возможностью их поворота.

4.Робот по По1, отличающий с тем, что опорные стойки выполнены криволинейными о

5.Робот поп.1, отличаю50

щ и и с тем, .что он снабжен до- 55 полнительными ходовыми роликами,

Фор.мула изобретени

1. Мобильный робот, содержащий корпус , манипул тор, установленный на

корпусе выполнены ходовые и фиксирую-

с одним из плеч которого шарнирно соединен фиксирующий ролик.

3.Робот поп.1,отличаю щ и и с тем, что направл ющие втулки опорных устройств шарнирно установлены на замкнутых гибких элементах одними своими концами, при этом другие концы упом нутых втулок шарнирно соединены с дополнительно введенными дисками, установленными на корпусе с возможностью их поворота.

5.Робот поп.1, отличаю

щ и и с тем, .что он снабжен до- полнительными ходовыми роликами,

шарнирно установленными на направл ющих втулках опорных устройств, а на корпусе выполнены дополнительные ходовые направл ющие, имеющие окна,

причем дополнительные ходовые ролики имеют возможность поочередного взаимодействи с дополнительными ходовыми на п ра вл ющи ми.

6. Робот по п.1,отличающий с тем, что он снабжен дополнительными замкнутыми гибкими элементами , кинематически св занными с приводом,, при этом направл ющие втулки опорных устройств шарнирно соединены с соответствующими гибкими элементами.

14

Фиг. 2.

Фиг.З

-г

П)

Г

91

9-3

89бЈ9 1

(Риг. 7

(Риг. 8

U zr(t)

Я9бЈ9 1

Л-А

Фиг. /J

Ј-Ј

Фиг. /4

Claims

Формула изобретения

1. Мобильный робот, содержащий корпус, манипулятор, установленный на.

1563968 ⁶ корпусе, опорные устройства, имеющие направляющие втулки с установленными в них опорными стойками, а также привод и систему управления, о т л и мающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления привода за счет уравновешивания опорных устройств, он снабжен замкнутыми гибкими элементами, кинематически связанными с приводом, ходовыми роликами, связанными с этими гибкими элементами, а также механизмами фиксации опорных стоек, каждый из которых имеет фиксирующее звено, установленное на направляющей втулке соответствующего опорного устройства, и фиксирующий ролик, кинематически связанный с указанным фиксирующим звеном, причем на корпусе выполнены ходовые и фиксирующие направляющие, взаимодействующие соответственно с ходовыми и с фиксирующими роликами, а фиксирующие . звенья механизмов фиксации опорных стоек имеют возможность взаимодействия с опорными стойками соответствующих опорных устройств.
2. Робот поп.1,отличающ и й с я тем, что замкнутые гибкие элементы выполнены в виде цепей, имеющих шарнирно соединенные друг с другом звенья, а направляющие втулки опорных устройств жестко установлены на этих звеньях, при этом фиксирующее звено каждого механизма фиксации опорных стоек выполнено в виде двуплечего ры-‘ чага, шарнирно установленного на соответствующей направляющей втулке, с одним из плеч которого шарнирно соединен фиксирующий ролик.
3. Робот по п.1, отличаю щ и й с я тем, что направляющие втулки опорных устройств шарнирно установлены на замкнутых гибких элементах одними своими концами, при этом другие концы упомянутых втулок шарнирно соединены с дополнительно введенными дисками, установленными на корпусе с возможностью их поворота.
4. Робот по п.1, отличающийся тем, что опорные стойки выполнены криволинейными»
5. Робот по п.1, о т л и чающийся тем, .что он снабжен дополнительными ходовыми роликами, шарнирно установленными на направляющих втулках опорных устройств, а на корпусе выполнены дополнительные ходовые направляющие, имеющие окна,

Ί причем дополнительные ходовые ролики имеют возможность поочередного взаимодействия с дополнительными ходовыми направляющими. $
6. Робот по п.1, о т л и ч a ro- il и й с я тем, что он снабжен дополА-А нительными замкнутыми гибкими элементами, кинематически связанными с приводом,, при этом направляющие втулки опорных устройств шарнирно сое динены с соответствующими гибкими элементами.

Фаг. 2

1563963

5-5

Фиг. 6

156396'0

1563960

Фиг. 11 г~ ¢4/2.70

1563963

А-Д

Е-Е

1 23

Фиг. 13

Фиг. /4