Транспортный робот

 

Изобретение относится к робототехнике , в частности к средствам оснащения гибких автоматизированных производственных систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем использования сдвоенных мотор-колес для манипули- . рования перевозимым грузом. Транспортный робот содержит раму, на которой с помощью вертикальных вращательных кинематических пар установлены сдвоенные мотор-колеса. Моторколеса имеют два соосно расположенные колеса, каждый из которых снабжен самостоятельным приводом. Угол поворота мотор-колес относительно .шасси определяют датчики угла поворота . Рама транспортного робота выполнена в виде механизма, состоящего из трех звеньев, одно из которых несет на себе два вертикальных вращательньк шарнира, связьтвающих с первым звеном два других поворотных в горизонтальной плоскости звена, несущих по одному сдвоенному моторколесу, соединение которых со своим поворотным звеном шасси вьтолнено в виде винтовой пары, причем винт связан со сдвоенньм мотор-колесом, а гайка - с грузовой платформой. 3 нп. с (Л СП tNd si Од 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 г

l (54) ТРАНСПОРТНЫЙ РОБОТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4272249/31-11 (22) 30.06.87 (46) 23.01.89. Бюл. Р 3 (71) Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики Ленинградского политехничес- . кого института им. М.И. Калинина (72) С.В.Груздев, О.Б.Корытко, А.Э.Крисюк, С.Ф.Пилипчук и Б.С.Укладов (53) 629.111.314(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1368222, кл. В 62 D 63/02, 18.02.87. (57) Изобретение относится к робототехнике, в частности к средствам оснащения гибких автоматизированных производственных систем. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем использования

„„Я0„„1452738 А 1 (д) 4 В 62 В 3/00, В 25 J 11/00 сдвоенных мотор-колес для манипули- . рования перевозимым грузом. Транспортный робот содержит раму, на которой с помощью вертикальных вращательных кинематических пар установлены сдвоенные мотор-колеса. Моторколеса имеют два соосно расположенные колеса, каждый из которых снабжен самостоятельным приводом. Угол поворота мотор-колес относительно шасси определяют датчики угла поворота. Рама транспортного робота выполнена в виде механизма, состоящего из трех звеньев, одно из которых несет на себе два вертикальных враI щательных шарнира, связывающих с первым звеном два других поворотных в горизонтальной плоскости звена, несущих по одному сдвоенному моторколесу, соединение которых со своим поворотным звеном шасси выполнено в виде винтовой пары, причем винт связан со сдвоенным мотор-колесом, а гайка — с грузовой платформой. 3 ил.

1452738

Изобретение относится к робототехнике, в частности к средствам оснащения гибких автоматизированных производственных систем.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем использования сдвоенных моторколес для манипулирования перевозимым грузом. 1Î

На фиг. 1 представлен подвижный транспортный робот, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху. на фиг. 3 — узел I на фиг. 1.

Транспортный робот состоит из ра" мы, выполненной из трех частей: носителя 1 (фиг. 1) и двух поворотных в горизонтальной плоскости звеньев

2 и 3, связанных с носителем 1 при помощи вертикальных вращательных шарниров 4 и 5 соответственно. На носителе 1 и звеньях 2 и 3 установлены сдвоенные мотор-колеса 6 (фиг.1).

На носителе 1 установлено устройство

7 управления транспортным роботом, а на звеньях 2 и 3 — грузовые платформы 8,на которых могут размещаться объекты 9 транспортировки. Мотор-колеса 6, содержащие по два соосно расположенных колеса 10 и 11 (фиг.З), оснащенных собственными приводными электродвигателями 12 и 13, установ.лены в вилке 14, имеющей возможность вращаться относительно шасси вокруг вертикальной оси. Для определения

35 угла разворота оси c(- 1 мотор-колеса 6 относительно шасси звенья 1-3 оснащены датчиками 15 угла поворота, например потенциометрами. Вращательные вертикальные кинематические пары соединения мотор-колес 6 со звеньями 2 и 3 выполнены в виде винтовой пары, причем винт 16, установленный в подшипниковом узле зве! на 2 в нижней части, жестко связан с вилкой 14 мотор-колеса 6, а в верхней части — с датчиком 15 положения. На винте 16 установлена гайка 17, несущая вертикальную штангу

18, на верхней части которой установ-5 лена грузовая платформа 8. Для исключения возможности поворота штанги

18 относительно винта 16 звено 2 (3) оснащено вилкой 19, охвать1вающей сна ружи штангу 18. Мотор-колесо 6, установленное на носителе 1, в общем случае может иметь только однооборотную вращательную кинематическую пару, так как нет необходимости осуществлять подъем (опускание) устройства 7 управления. .Устройство работает следующим образом.

При перемещении транспортного робота по пространству цеха его составные части (звенья 2 и 3 с грузовыми платформами 8) повернуты в положение, изображенное сплошными линиями на фиг. 2. Если перемещение происходит вдоль оси Х, оси всех мотор-колес 6 о(-а параллельны оси Y. Это расположение мотор-колес 6 обеспечивается командами устройств 7 управления по информации от датчиков 15 угла разворота моторколес 6 относительно шасси, причем векторы тяговых усилий колес 10 и

1i мотор-колес 6 при этом параллель" ны оси Х. Повороты (развороты) транс портного робота обеспечиваются соответствующим разворотом мотор-колес 6 относительно своих вертикальных осей так, чтобы центр мгновенных скоростей вращения всех колес 10 и

11 совпадал с центром кривизны траектории робота (разворота). После перемещения (разгрузки) грузовой платформы 8 объектом 9 манипулирования робот останавливается, после чего производится поворот соответствующего звена, например звена 2, из транспортного положения в положение манипулирования (фиг. 2, штрихпунктирной линией). Это производится следующим образом. Устройство 7 управления выдает команды с различным знаком на работу электродвигателей

12 и 13 мотор-колеса 6 звена 2 так, чтобы векторы тяговых усилий колес

10 и 11 были направлены в противоположные стороны. При этом ось ñ(- a(. мотор-колес 6 начинает поворачиваться в горизонтальной плоскости.

Это вращение происзодит до тех пор, пока датчик 15 не выдаст информацию о том, что ось î -ñ пересекается с вертикальной осью шарнира 4. В этот момент работа двигателей 12 и 13 прекращается, после чего устройство 7 управления выдает команду на вращение колес 10 и 11 в одну сторону, направленную от оси транспортного робота наружу. При этом происходит поворот звена 2 с грузовой платформы 8 в горизонтальной плоскости в положение загрузки (выг1452738 рузки) . После завершения этого поворота вращение колес 10 и 11 прекращается и транспортный робот готов к загрузке, т.е. к снятию грузовой

5 платформой 8 объекта 9 манипулирования с внешнего устройства, на котором установлен объект 9. Процесс загрузки производится переключением знаков работы электродвигателей 10

12 и 13 колес 10 и 11 по команде устройства 7 управления. При этом во вращательное движение приводится винт 16, а гайка 17, удерживаемая от вращения вокруг винта 16 штангой

18 и вилкой 19, начинает подъем по винту 16, перемещая при этом и грузовую платформу 8 на величину h. При этом подъеме ловители грузовой платформы 8 входят в ответные гнезда 20 объекта 9 манипулирования и, поднимая его еще выше, грузовая платфор-. ма производит полный съем объекта

9 манипулирования с внешней позиции загрузки. Информацию о выполне- 25 нии операции подъема гайки 17 на высоту h выдает датчик 15, после чего режим вращения мотор-колеса 6 относи:тельно собственной вертикальной оси заканчивается и можно приступить к 30 к переводу звена 2 с объектом 9 манипулирования в транспортное положение. Этот режим соответствует описанному режиму откидывания звена 2, но совершается в обратной последовательности. После завершения операции перевода звена 2 в транспортное положение устройство 7 управления выдает команду на все мотор-колеса

6 с целью поворота их осей - Ы в 40 положение, соответствующее перемещению транспортного робота.

Разгрузка грузовой платформы 8 производится в соответствии с описанными режимами и алгоритмами работы, но в противоположном направлении. Загрузка (разгрузка) грузовой платформы 8 звена 3 производится аналогично описанной загрузке (разгрузке) звена 2. формула изобретения

Транспортный робот, содержащий раму, на которой посредством вертикальных вращательных кинематических пар установлены сдвоенные мотор-колеса, снабженные индивидуальными приводами колес, датчики угла поворота сдвоенных мотор-колес относительно рамы и установленные парами грузовые платформы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем использования сдвоенных мотор-колес для манипулирования переводимым грузом, рама выполнена из трех звеньев, одно из которых снабжено двумя вертикальными шарнирами, каждый нз которых связывает с данным звеном по одному из двух других звеньев кото|рые снабжены по одному сдвоенному мотор-колесу, установленных на поворотной относительно рамы вертикальной оси, на средней части которой выполнена резьба, взаимодействующая с гайкой, жестко соединенной с помощью вертикальной штанги с грузовой платформой и выполненной с возможностью вертикального перемещения.

1452738

Ф У Фиг.2

Составитель Г.Гандыбин

Редактор Н.Рогулич Техред Л.0лщщык Корректор М.Васильева

Заказ 7124/ 12 Тираж 480 Подписное

Г

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4