Шагающий робот для перемещения по произвольно ориентированной в пространстве поверхности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК Л 9) 62 Р 57/02 51) 5 Я Е ИЗОБРЕТЕДЕТЕЛ ЬСТВУ ИСА ВТОРСКОМУ С ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(71) Институт проблем механики АН СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1706155, кл. В 62 Р 57/02, 15.09.89,(54) ШАГАЮЩИЙ РОБОТДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПО ПРОИЗВОЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННОЙ В ПРОСТРАНСТВЕ ПОВЕРХНОСТИ(57) Изобретение относится к транспортнымроботам, перемещающимся по наклонным поверхностям. Цель изобретения -повышение надежности работы аварийной фиксации. Шагающий робот состоит изплатформы 1, установленной на двух группах поочередно передвигающихся выдвижных захватов 3, связанных с основным источником 5 вакуума, Под платформой 1 установлен аварийный захват 6, внутри которого смонтирована опора 10 с упругой зубчагой перфорированной поверхностью 1 и жидкостью 12. Захват 6 и опора 10 установлены на выдвижном штоке 7 пневмоцилиндра 8 и полость захвата 6 соединена с дополнительным источником вакуума, имеется также Система управления. При падении давления основного источника 5 вакуума шток 7 выдвицэется, из захватов выкачивается воздух, а поршень 9 опускается, выдавливая в место контакта зубчатой 11 и опорной поверхности жидкость 12, которая, затвер,евая, уплотняет крепление аварийнцго захвата, 1 ил.Изобретение относится к транспорт- захватов, связанных каналом питания сисному машиностроению, а именно к точником воздуха через блок снятия разретранспортным роботам, перемещающимся жения, дополнительный захват, по наклонным поверхностям. пневмоцилиндр, автономный источник сжаИзвестно транспортное средство, со того воздуха, дополнительный источник вадержащее платформу с приводом переме- куума, однообразный элемент, дроссель и щения двух групп захватов, связанных блок механической фиксации, причем исканалом питания с источником вакуума. точники вакуумавыполнены в виде эжектоНедостатком известногоустройства яв- ров, пневмоцилиндр установлен на ляется отсутствие средстваварийногоудер платформе параллельно основным захважания -транспортного средства на - там и выполнен с полым штоком, верхний наклонной поверхности в случаях наруше- конец которого гибкой связью, в которой ния режима вакуумирования в каналах пи- установлен дроссель, соединен с выходом тания захватов одномембранного элемента, управляющийНаиболее близким к предлагаемому яв вход которого связан со входом осйовного ляется шагающий робот для перемещения источника вакуума, а питающий вход - с по наклонной поверхности. Робот содержит автономным источником сжатого воздуха, платформу с приводом перемещения двух при этом вход дополнительного источника групп захватов и авариййый захват, кото- вакуума соединен с выходом одномембранрый связан с полым штоком пневмоцилинд ногоэлемента и с верхней полостью пневра, который устэйовлен на платформе .моцилиндра, а выход - гибкой связью с параллельно оси захватов иимеет поднру- полостьюдополнительногозахвата, нижняя жиненную и соединенную с атмосферой полость пневмоцилиндра подпружинена и нижнюю полость. В штоке размещен по- связана с атмосферой, причем нижний кодвижный уплотняющий элемент. поршень 25 нец полого штока жестко связан с дополниили мембрана), опора с упругой зубчатой .тельным захватом и с блоком механической поверхностью и промежуточной жидко- фиксации; размещенным в полости дополстью. Верхний конец штока гибкой связью нительного захвата, и выполненным в виде через дроссель соединен с выходом одно- подвижного элемента, например, поршня, мембранного элемента и с верхней поло- ЗО установленного в нижней части полого штостью цилйндрэ, в нижней полости которого ка с возможностью взаимодействия с опоустановлена прукина, а также связан со рой с зубчатой поверхностью, обращенной входом эжектора, выход которого связан с к поверхности фиксации, герметично свяполостью захвата. Управляющий вход мем- занной с нижним концом штока, через пробранного элемента соединен со входом 35 межуточную жидкость, в качестве которой эжектора, а питающий вход расположен в . используют клеящее вещество, а в опоре выходной камере, связанной с автономным . выполнена перфорация, соединяюшая источником сжатого воздуха, который мо- зубчатую поверхность с нижней полостью жет быть расположен на корпусе транспор- штока, введены дополнительный пневмоцитного средства или на стационарной 40 линдр, реле времени, два электропневмокстанции обслуживания с системой управле- лапана, датчик давления и элемент "И", ния транспортнымсредством. причем одна полость дополнительногопневмоцилиндра соединена с выходом одВ известном транспортном средстве номембранного элемента, э вторая полость обеспечивается аварийное удержание 45 снабжена пружиной, соединена с атмосфетранспортного средства за счет полного рой и под ней установлено реле времени с расхода сжатого воздуха из автономного ис- возможностью взаимодействия с поршточника, что с одной стороны требует ис- " нем дополнительного пневмоцилиндра, пользования максимального количества при этом выход реле времени связан через сжатого воздуха, а с другой стороны - не 50 первый вход элемента "И" с управляющипозволяет с помощью того же автономного" ми входами электропневмоклапанов, приисточникапроизводить в случае необходи- чем первый электропневмоклапан мости повторные аварийные удержания, что установлен в канале гибкой связи дополни- снижает надежность аварийной фиксации в тельного источника вакуума с полостью доцелом. 55 полнительного захвата, с которой связанЦель изобретения - повышение надеж- датчик давления, выход которого соединен ности аварийной фиксации. со вторым входом элемента "И", а второйуказанная цель достигается тем, что в электропневмоклапан установлен между известное устройство, содержащее плат- выходом одномембранного элемента и вхоформу с приводом перемещения двух групп дом дополнительного источника вакуума,Положительный эффект достигается за счет введения измерител ьно-сравнивающего контура, позволяющего автоматически включать и отключать автономный источник сжатого воздуха,На чертеже приведена схема устройства,Робот содержит платформу 1 с приводом 2 перемещения двух групп выдвижных захватов 3, связанных (на чертеже не показано) через управляющий клапан 4, в качестве которого может использоваться распределитель П-РЭЗ/1, с основным источником вакуума 5, в качестве которого может быть использован эжектор. Аварийный захват 6 связан с полым штоком 7 пневмоцилиндра 8, который установлен на платформе 1 параллельно оси захватов 3 и имеет соединенную с атмосферой нижнюю полость с размещенной в ней пружиной 15, В штоке 7 размещено средство механической фиксации захвата нэ опорной поверхности в виде подвижного уплотняющего элемента 9 (поршень или мембрана), Опоры 10 с упругой зубчатой поверхностью 11 и промежуточной жидкостью 12, Верхний конец штока 7 гибкой связью через дроссель 13 соединен с выходом одномембранного элемента 14 и с верхней полостью цилиндра 8, в нижней полости которого установлена пружйна 15, а также связан с входом эжектора 16, ис. пользуемого в качестве дополнительного источника вакуума, выход которого связан с полостью захвата 6, Управляющий вход мембранного элемента 14 соединен со входом эжектора 5. а питающий вход элемента 14 расположен в выходной камере, связанной с автономным источником 17 сжатого воздуха, который может быть расположен на корпусе транспортного средства 1 или на стационарной станции обслуживания с системой управления транспортным средством. Выход элемента 14 связан через дополнительный пневмоцилиндр 18 и реле времени 19 с перв м входом элемента "И" 20 и через клапан 21 соединен с эжектором 16. Датчик 22 связан через второй вход элемента 20 с управляющими входами электропневмоклапанов 21 и 23, отсекающими эжектор 16. При этом канал связи от второго электропневмоклапэна 21 до первого электропневмоклапана 23, э от него до полости дополнительно;О аварийного) захвата 6 выполнен гибким, чтобы обеспечить возможность перемещения последнего. Робот связан магистралью 24 с основ ым источником сжатого воздуха, напримео, компрессором (на чертеже непоказан)Устройство работает следующим образом. При номинальном д:японии сжатого10 25 30 ность устройства сохраняется и при его от 45 сутствии, Использование жидкости 12 50 Для повышения надежности фиксации на поверхностях с повышенной твердо 55 15 20 воздуха на выходе блока 13 платформа перемещается с помощью поочередного фиксирования и передвижения вдоль поверхности двухгрупп выдвижных захватов 3 посредством приводов 2. Фиксирование и освобождение захватов 3 осуществляется управляющим клапаном 4, соединяющим соответственно полости захватов 3 с выходом основного источника вакуума 5 и с атмосферой. Использование эжекторов в качестве источников вакуума в принципе позволяет иметь для каждого захвата автономный источник вакуума, что повышает надежность фиксации в целом при разгерметизации отдельных захватов в группе. Пружина 15 фиксирует поршень штока 7 с захватом 6 в верхнем положении, В управляющей камере элемента 14 номинальное давление на входе эжектора 5 обеспечивает прикрь 1 тие мембраной сопла питающего входа, связанНОГО с истОчникОм 17.При падении давления на входе эжектора 5 происходит аварийное срабатывание пневмопривода 8 за счет отхода мембраны от сопла в элементе 14 при критическом значении давлений, что обеспечивается подбором жесткостей соответствующих элементов, В результате давление от источника 17 подается в верхнюю полость цилиндра 8, и захват 6, преодолевая усилие пружины 15, входит в контакт. с поверхностью фиксации. Одновременно с этим включается эжектор 16 и вэкуумирует полость захвата 6, После этого с задержкой, обеспечиваемой дросселем 13, увеличивается давление в верхней полости штока 7, которое через элемент 9 и жидкость 12 вдавливает зубчатую поверхность 11 в поверхность фиксации, что позволяет повысить надежность фиксации на поверхностях с невысокой твердостью. например, деревянных. Элемент 9 позволяет исключить испарение жидкости 12 из опоры 1 О, но работоспосебпозволяет равномерно распределить усилие по поверхности 11. После выработки ресурса источника 17 сохраняется аварийный захват по поверхности 11 стью, например металлических, в опоре выполняется перфорация, соединяющая зубчатую поверхность с полостью штока, где в качестве промежуточной жидкости используется клеящее вещество, При отсутствии давления в верхней полости штока клеящее вещество не выходит за пределы перфорации из-за сил поверхностного натяжения и высокой вязкости, а при наличии1782849 Составитель Ю. ШуруповТехред М,Моргентал . Корректор И, Шмакова Редактор Т. Шагова Заказ 4483 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 давления выдавливается, связывая поверхность 11 с поверхностью фиксации,Эжектор 16 включается при наличии двух сигналов на входе элемента "И" 20, один из которых поступает от элемента 19 в течение времени, соответствующего известному времени затвердевания клеящего . вещества в полости захвата 6. Элемент 19выполняется на базе реле времени, котороевключается поршнем дополнительного пневмоцилиндра 18, преодолевающем усилие пружины при срабатывании элемента 14, Второй сигнал, необходимый для срабатывания элемента "И" 20, поступает от датчика давления 22 и соответствует времени набора необходимой для фиксации захвата 6 степени вакуума. После отключения одного из входных сигналов элемента "И" 20 срабатывают электропневмоклапаны 21 и 23, отсекающие источник 17 и захват 6 от атмосферы, тем самым прекращая расход воздуха из источника 17 и обеспечивая фиксацию захвата 6. Благодаря этому источник 17 может быть использован многократно и для нескольких аварийных захватов 6, что повышает надежность фиксации транспортного средства на вертикальных и наклонных поверхностях.Формула изобретения Шагающий робот для перемещения попроизволЬно ориентированной в пространстве поверхности, содержащий платформу с приводом перемещения двух групп выдвинутых вакуумных захватов, связанных через управляющий клапан с основным источником вакуума, и прикрепленный к нижнему 5 концу подпружиненного полого штока пневмоцилиндра аварийный вакуумный захват, соединенный с дополнительным источником вакуума, вход которого связан с выходом одномембранного элемента, и средство 10 механической фиксации на опорной поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы аварийной фиксации, он снабжен дополнительным пневмоцилиндром, реле времени, двумя до полнительными электроклапанами, датчиком давления и элементом И, при этом одна полость дополнительного пневмоцилиндра соединена с выходом одномембранного элемента, вторая, в которой установлена 20 подпирающая поршень пружина, - с атмосферой и реле времени, взаимодействующим с этим поршнем и через первый вход элемента И - с управляющими входами двух дополнительных электроклапанов, первый 25 из которых установлен в гибкой связи дополнительного источника вакуума с полостью аварийного вакуумного захвата, в которой помещен датчик давления, соединенный с вторым входом элемента И, а вто рой - между выходом одномембранногоэлемента и входом дополнительного источ.ника вакуума.