Мобильный робот

СВОЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИК А 1 а) 1 5639 В 25 д ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 80/25-08;5-08,о произй АвтоВАЗ с-инфоррис, 2 5 з.п.Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(22) 23.03,88 (46) 15.05.90. Бюл. К 18 (71) Волжское объединени водству легковых автомоЬ(57) Изобретение относится к машиностроению и может Ьыть использованопри выполнении работ на поверхностяхс твердым покрытием. Цель изоЬретения -снижение энергопотребления приводаза счет уравновешивания опорных устройств. Робот содержит корпус 1, манипулятор 24, установленный на корпусе, опорные устройства, имеющие опорные стойки 7. При подаче сигнала отсистемы управления роботом включаетсяпривод, приводящий в действие замкнутые гибкие элементы, кинематическисвязанные с ним. При этом ходовые ролики 8, связанные с гиЬкими элементами, катятся по ходовым направляющим,выполненным на корпусс. Опорные стойки 7 выдвигаются из направляющих втулок 15 опорных устройств, Затем включаются в раЬоту механизмы фиксации.опорных стоек, каждый из которых имеетфиксирующее звено и фиксирующий ролик23, взаимодействующий с Фиксирующиминаправляющими 5, выполненными на корпусе. Фиксирующее звено этого механизма воздействует на соответствующуюопорную стойку и фиксирует ее в направляющей втулке, Таким образом происходит перемещение корпуса, 1 роботак месту выполнения работЗатем по ссигналу системы управления включает- фся манипулятор, выполняющий требуемые Фюоперации, Замкнутые гибкие элементымогут быть выполнены в виде цепей, (на звеньях которых шарнирно установленыодними концами направляющие втулки, а. другие концы этих втулок шарнирносоединяются с дополнительно введенными дисками, Опорные стойки могутбыть выполнены криволинейными,ф-лы, 14 ил,Изобретение относится к машинотроению, в частности к робототехние, и может найти применение при вы,олнении работ на поверхностях с твер-.дым покрытием,Цель изобретения - снижение энергопотребления привода за счет уравновеШивания опорных устройств.На фиг,1 представлен мобильный 10обот, общий вид; на Фиг,2 - разрез-А на фиг.1; на фиг.3 - механизм фикаций опорной стойки; на фиг.ч - ваиант исполнения робота с шарнирнымрисоединением направляющих втулок 15порных устройств; на фиг.5 - разрез-Б на фиг.1; на фиг,6 - вариант исполнения робота с криволинейными опорными стойками опорных устройств; наиг7 - разрез В-В на фиг,6; на Фиг,8 -20конструкция механизма фиксаций криолинейной опорной стойки; на фиг.9 ариант исполнения робота с дополниел ь ными ходовыми на пра вля ющими; наиг.10 - разрез Г-Г на фиг.9; на 25иг.11 - механизм фиксации опорнойтойки с дополнительными роликами;а фиг.12 - конструкция робота с дойолнительными замкнутыми гибкими элементами; на Фиг.13 - разрез Д-Д на ЗОФиг.12; на фиг.14 - разрез Е-Е наиг.12.Мобильный робот содержит корпус 1направляющими 2-6, опорные телескопические стойки 7 опорных устройств,замкнутые гибкие элементы, выполненНые в виде цепей с ходовыми роликами8, взаимодействующих со звездочкамиустановленными на валах 10 корпуса 1 и приводимыми во вращение двигателями 11 привода, и систему управления (не показана), Бесконечныецепи образованы звеньями: пластинами12 и.13, содержащими ролики 14, контактирующие с ходовой направляющей 46, направляющие втулки 15 с торцовымироликами 16 и пазами 17. Опорные те,лескопические стойки 7 установленывнутри втулок 15 и снабжены зубьями18; вращающимися опорами 19 и механизмами верти кал ьног о перемещения, каждыйиз которых включает ролик 20, взаимо,действующий с направляющей 3 и закрепленный на стойке 7 таким образом,что ось его проходит через паз 17 ипружину 21, с помощью которой стойка.7 подпружинена относительно втулки15. Каждая опорная стойка 7 имеетсвой механизм Фиксации, включающий фиксирующее звено, - закрепленный навтулке 15 двуплечий рычаг 22, контактирующий с зубьями 18 стойки 7 иснабженный фиксирующим роликом 23,установленным с возможностью взаимодействия с фиксирующей направляющей5. На корпусе 1 установлен манипулятор 2 ч, включающий подвижные звенья,а сам корпус 1 опирается направляющими 2 на ролики 8, находящиеся на нижней ветви бесконечной цепи, усилиес которых передается через втулки 15,рычаги 22, стойки 7 и опоры 19 наопорную поверхность. Боковому смещению стоек 7 препятствуют реборды роликов 8 и ролики 16, взаимодействующие с направляющей 4.В случае исполнения робота с шарнирным присоединением направляющихвтулок опорных устройств (фиг.ч) диски 25, установленные на корпусе робота с возможностью поворота, имеютшарниры 26, крепящие концы втулок.Опорные стойки 7 опорных устройствмогут быть выполнены криволинейными(фиг,6). Для улучшения условий работыопорных устройств робот может бытьснабжен дополнительными ходовыми роликами 27 и 28 (Фиг,9), а также дополнительными ходовыми направляющими 29,имеющими окна 30 для прохода роликов27 и 28,Робот может быть также снабжендополнительными замкнутыми гибкимиэлемента ми 31, та кже ки нема тическисвязанными с приводом,Мобильный робот работает следующимобразом.При включении двигателей 11 привода крутящий момент через валы 10передается на звездочки 9, приводящие в движение замкнутые гибкие элементы, состоящие из пластин 12 и 13.Корпус 1 робота своими ходовыми направляющими 2 перемещается по роликам8, а ролики 16 звеньев перемещаютсяпо направляющей 4. Каждое звеноверхней ветви цепи, попадая на правую (фиг.1) звездочку 9, разворачивается, ролик 20 при этом перемещается по направляющей 3, которая взоне звездочки 9 спрофилирована таким образом, что, отслеживая ее проФиль, ролик 20 одновременно перемещается по пазу 17, освобождая пружину 21, под действием которой стойка7 выдвигается из втулки 15. Послевыхода ролика 20 из взаимодействия- 20 25 40 45 50 5 15с направляющей 3 стойка 7 выдвигается полностью, В зависимости от состояния поверхности, с которой опоры19 стоек 7 контактируют, в вертикальном положении каждая, стойка 7 занимает определенное положение относительно своей втулки 15, и в этот моментфиксирующий ролик 23 вступает вовзаимодействие с фиксирующей направляющей 5, вследствие чего двуплечийрычаг 22 механизма Фиксации, контактируя с зубьями 18 стойки 7, Фиксирует стойку 7 относительно втулки15. Нагрузка от перемещающегося пороликам 8 корпуса 1 передается отзвеньев на стойки 7. В случае отсутствия контакта стоек 7 с опорной поверхностью .звенья удерживаются отпровисания роликами 11, перемещающимися по жесткой ходовой направляющей6, выполненной в корпусе 1.Когда звено цепи сойдет с направляющей 2, оно переходит на левую (поФиг.1) звездочку 9. При этом Фиксирующий ролик 23 сходит с фиксирующейнаправляющей 5, рычаги 22 выходят иззацепления с зубьями 18, и стойкаоказывается расфиксированной относительно втулки 15. При небольшом повороте на звездочке 9 ролик 20 стойки7 вновь входит в контакт с направляющей 3 и, отслеживая при дальнейшемвращении ее профиль, перемещаетсяпо пазу 17 и утапливает стойку 7 вкорпусе 1, сжимая при этом пружину21. Звенья с утопленными стойками 7,попадая на верхнюю ветвь гибкого элемента, ойазываются развернутыми нао180 относительно 3 вен ьев, находя-щихся на нижней ветви цепи, и в та"ком положении перемещаются до правойзвездочки 9. Поворот робота осуществляется на ровном месте подторма.живанием, остановкой или реверсированием одного из двигателей 11. Приэтом вращающиеся опоры 19 катятся поодной поверхности в боковом направлении.При достижении роботом заданногоместа по сигналу от системы управления приводится в действие манипулятор21, который осуществляет необходимыеоперации,формула изобретения 1, Мобильный робот, содержащий корпус, манипулятор, установленный на. корпусе, опорные устройства, имеющиенаправляющие втулки с установленнымив них опорными стойками, а также при-.вод и систему управления, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения энергопотребления приводаза счет уравновешивания опорных устройств, он снабжен замкнутыми гибкими элементами, кинематически связанными с приводом, ходовыми роликами,связанными с этими гибкими элементами, а также механизмами Фиксации опорныхстоек, каждый из которых имеет фиксирующее звено, установленное нанаправляющей втулке соответствующегоопорного устройства, и фиксирующийролик, кинематически связанный с указанным фиксирующим звеном, причем на корпусе выполнены ходовые и фиксирующие направляющие, взаимодействующиесоответственно с ходовыми и с фиксирующими роликами, а фиксирующиезвенья механизмов Фиксации опорныхстоек имеют возможность взаимодействия с опорными стойками соответствующих опорных устройств.2. Робот по и,1, о т л и ц а ющ и й с я тем, что замкнутые гибкие З 0 элементы выполнены в виде цепей, имеющих шарнирно соединенные друг с другомзвенья, а направляющие втулки опорныхустройств жестко установлены на этихзвеньях, при этом Фиксирующее звенокаждого механизма Фиксации опорных 35ст оек выпол не но в виде двуплеч его рычага, шарнирно уста новленного на соответствующей направляющей втулке,с одним из плеч которого шарнирносоединен фиксирующий ролик.3. Робот по п.1, о т л и ч а ю 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 и.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что опорные стойки выполнены криволинейными,5, Робот по и,1, о т л и ч а ю " щ и й с я тем, . что он снабжен дополнительными ходовыми роликами,шарнирно установленными на направляю"щих втулках опорных устройств, а накорпусе выполнены дополнительные ходовые направляющие, имеющие окна,1563968 О 15 2 фрицем дополнительные ходовые ролики имеют возможность поочередного взаимодействия с дополнительными ходовыми направляющими.6. Робот по п.1, о т л и ц а ющ и й с я тем, цто он снабжен дополнительными замкнутыми гибкими элементами, кинематицески связаннымис приводом, при этом направляющиевтулки опорных устройств шарнирно соединены с соответствующими гибкимиэлементами.