Мобильный робот

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при выполнении работ на поверхностях с твердым покрытием. Цель изобретения - снижение энергопотребления привода за счет уравновешивания опорных устройств. Робот содержит корпус 1, манипулятор 24, установленный на корпусе, опорные устройства, имеющие опорные стойки 7. При подаче сигнала от системы управления роботом включается привод, приводящий в действие замкнутые гибкие элементы, кинематически связанные с ним. При этом ходовые ролики 8, связанные с гибкими элементами, катятся по ходовым направляющим, выполненным на корпусе. Опорные стойки 7 выдвигаются из направляющих втулок 15 опорных устройств. Затем включаются в работу механизмы фиксации опорных стоек, каждый из которых имеет фиксирующее звено и фиксирующий ролик 23, взаимодействующий с фиксирующими направляющими 5, выполненными на корпусе. Фиксирующее звено этого механизма воздействует на соответствующую опорную стойку и фиксирует ее в направляющей втулке. Таким образом происходит перемещение корпуса 1 робота к месту выполнения работ. Затем по сигналу системы управления включается манипулятор, выполняющий требуемые операции. Замкнутые гибкие элементы могут быть выполнены в виде цепей, на звеньях которых шарнирно установлены одними концами направляющие втулки, а другие концы этих втулок шарнирно соединяются с дополнительно введенными дисками. Опорные стойки могут быть выполнены криволинейными. 5 з.п.ф-лы, 14 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (;) 13 25 J 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4396968/25-08; 4439 180/25-08;

4448889/25-08; 4466556/25-08, 4472761/25-08 .(22) 23.03.88 (46) 15.05.90. Бюл. > 18 (71) Волжское объединение по.производству легковых автомобилей АвтоВАЗ (72) А.K.Машков (53) 621,229,72 (088,8) (56) Робототехника. - Экспресс-информация ВИНИТИ, 1986 N 7, с. 9, рис. 2. (54) МОБИЛЬНЫ 1 РОБОТ (57) Изобретение относится к машиноcTроению и может Ьыть использовано при выполнении работ на поверхностях с твердым покрытием. Цель изоЬретенияснижение энергопотребления привода за счет уравновешивания опорных устройств. Робот содержит корпус 1, манипулятор 24, установленный на корпусе, опорные устройства, имеющие опорные стойки 7. При подаче сигнала от системы управления роботом включается привод, приводящий в действие замкнутые гибкие элементы, кинематически связанные с ним. При этом ходовые ро„„Я0„„1 563968 А 1

2 лики 8, связанные с гиЬкими элементами, катятся по ходовым направляющим, выполненным на корпусс, Опорные стойки 7 выдвигаются из направляющих втуе лок 15 опорных устройств. Затем включаются в раЬоту механизмы фиксации опорных стоек, каждый из которых имеет фиксирующее звено и фиксирующий ролик

23, взаимодействующий с фиксирующими направляющими 5, выполненными íà кор пусе. Фиксирующее звено этого механизма воздействует на соответствующую опорную стойку и фиксирует ее в направляющей втулке. Таким образом происходит перемещение корпуса. 1 робота к месту выполнения работ ° Затем по с сигналу системы управления включается манипулятор, выполняющий требуемые операции. Замкнутые гибкие элементы могут быть выполнены в виде цепей, на звеньях которых шарнирно установлены одними концами направляющие втулки, а . другие концы этих втулок шарнирно соединяются с дополнительно введенными дисками. Опорные стойки могут быть выполнены криволинейными. 5 з.п.

Ф-лы, 14 ил.

1563968

Изобретение относится к машинотроению, в частности к робототехние, и может найти применение при вы,олнении работ на поверхностях с твер-. 5 дым покрытием.

Цель изобретения - снижение энергопотребления привода за счет уравновеШивания опорных устройств.

На фиг.1 представлен мобильный 10 обот, общий вид; на Фиг.2 - разрез

-А на фиг.1; на фиг.3 — механизм фикаций опорной стойки; на фиг.4 - ваиант исполнения робота с шарнирным рисоединением направляющих втулок f5 порных устройств; на фиг.5 — разрез

-Б на фиг. 4; на фиг.б - вариант исполнения робота с криволинейными опор-! ными стойками опорных устройств; на иг.7 - разрез В-В на фиг,б; на Фиг,8 -20 конструкция механизма фиксаций криоли ней ной опорной стойки; на фи г . 9ариант исполнения робота с дополниел ьными ходовыми на пра вляющими; на иг.10 - разрез Г-Г на фиг.9; на 25 иг.11 - механизм фиксации опорной тойки с дополнительными роликами; а фиг.12 - конструкция робота с дойолнительными замкнутыми гибкими элементами; на Фиг.13 - разрез Д-Д íà g0 фиг.12; на фиг.14 - разрез Е-Е на иг. 12.

Мобильный робот содержит корпус 1 направляющими 2-6, опорные телескойические стойки 7 опорных устройств, замкнутые гибкие элементы, выполненНые в виде цепей с ходовыми роликами

8, взаимодействующих со звездочками установленными на валах 10 корпуса 1 и приводимыми во вращение двига- 40 телями 11 привода, и систему управления (не показана). Бесконечные цепи образованы звеньями: пластинами

12 и.13, содержащими ролики 14, кон тактирующие с ходовой направляющей 45 б, направляющие втулки 15 с торцовыми роликами 16 и пазами 17. Опорные те,лескопические стойки 7 установлены внутри втулок 15 и снабжены зубьями

18; вращающимися опорами 19 и механизмами верти кал ьног о перемещения, каждый из которых включает ролик 20, взаимо,действующий с направляющей 3 и закрепленный на стойке 7 таким образом, что ось его проходит через паз 17 и пружину 21, с помощью которой стойка.

7 подпружинена относительно втулки t5. Каждая опорная стойка 7 имеет свой механизм Фиксации, включающий фиксирующее звено, - закрепленный на втулке 15 двуплечий рычаг 22, контактирующий с зубьями 18 стойки 7 и снабженный фиксирующим роликом 23, установленным с возможностью взаимодейст вия с Фи кс и рующей на пра вля ющей

5. На корпусе 1 установлен манипулятор 24, включающий подвижные звенья, а сам корпус 1 опирается направляющими 2 на ролики 8, находящиеся на нижней ветви бесконечной цепи, усилие с которых передается через втулки 15, рычаги 22, стойки 7 и опоры 19 на опорную поверхность. Боковому смещению стоек 7 препятствуют реборды роликов 8 и ролики 16, взаимодействующие с направляющей 4„.

В случае исполнения робота с шарнирным присоединением направляющих втулок опорных устройств (фиг.4) диски 25, установленные на корпусе робота с возможностью поворота, имеют шарниры 26, крепящие концы втулок.

Опорные стойки 7 опорных устройств могут быть выполнены криволинейными (фиг.б) ° Для улучшения условий работь| опорных устройств робот может быть снабжен дополнительными ходовыми роликами 27 и 28 (фиг,9), а также дополнительными ходовыми направляющими 29, имеющими окна 30 для прохода роликов

27 и 28.

Робот может быть также снабжен дополнительными замкнутыми гибкими элемента ми 31, та кже ки нематически связанными с приводом.

Мобильный робот работает следующим образом.

При включении двигателей 11 привода крутящий момент через валы 10 передается на звездочки 9, приводящие в движение замкнутые гибкие элементы, состоящие из пластин 12 и 13.

Корпус 1 робота своими ходовыми направляющими 2 перемещается по роликам

8, а ролики 16 звеньев перемещаются по направляющей 4. Каждое звено верхней ветви цепи, попадая на правую (фиг.1) звездочку 9, разворачивается, ролик 20 при этом перемещается по направляющей 3, которая в зоне звездочки 9 спрофилирована таким образом, что, отслеживая ее проФиль, ролик 20 одновременно перемещается по пазу 17, освобождая пружину 21, под действием которой стойка

7 выдвигается из втулки 15. После выхода ролика 20 из взаимодействия

63968

- 20

40

50

5 15 с направляющей 3 стойка 7 выдвигается полностью. В зависимости от состояния поверхности, с которой опоры

19 стоек 7 контактируют, в вертикальном положении каждая .стойка 7 занимает определенное положение относительно своей втулки 15, и в этот момент фиксирующий ролик 23 вступает во взаимодействие с фиксирующей направляющей 5, вследствие чего двуплечий рычаг 22 механизма фиксации, контактируя с зубьями 18 стойки 7, фиксирует стойку 7 относительно втулки

Нагрузка от перемещающегося по роликам 8 корпуса 1 передается от звеньев на стойки 7. 8 случае отсутствия контакта стоек 7 с опорной поверхностью .звенья удерживаются от провисания роликами 14, перемещающими ся по жесткой ходовой направляющей

6, выполненной в корпусе 1.

Когда звено цепи сойдет с направляющей 2, оно переходит на левую (no фиг.1) звездочку 9. При этом фиксирующий ролик 23 сходит с фиксирующей направляющей 5, рычаги 22 выходят из зацепления с зубьями 18, и стойка 7 оказывается расфиксированной относительно втулки 15. При небольшом повороте на звездочке 9 ролик 20 стойки

7 вновь входит в контакт с направляющей 3 и, отслеживая при дальнейшем вращении ее профиль, перемещается по пазу 17 и утапливает стойку 7 в корпусе 1, сжимая при этом пружину

21. Звенья с утопленными стойками 7, попадая на верхнюю ветвь гибкого элемента, ойазываются развернутыми на о

180 относительно з вен ьев, находя- щихся на нижней ветви цепи, и в та" ком положении перемещаются до правой звездочки 9. Поворот робота осуществляется на ровном месте подторма.живанием, остановкой или реверсированием одного из двигателей 11. При этом вращающиеся опоры 19 катятся по одной поверхности в боковом направлении.

При достижении роботом заданного места по сигналу от системы управления приводится в действие манипулятор

2Й, который осуществляет необходимые операции.

Формула изобретения

1. Мобильный робот, содержащий корпус, манипулятор, установленный на. корпусе, опорные устройства, имеющие направляющие втулки с установленными в них опорными стойками, а также при-. вод и систему управления, о т л и а ю шийся 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 напра вля ющей втулке соот ветст вующего опорного устройства, и фиксирующий ролик, ки нема тичес ки с вяза нный 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 по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что замкнутые гибкие

З0 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

35 стоек выполнено в виде двуплечего рычага, шарнирно установленного на соответствующей направляющей втулке, с одним из плеч которого шарнирно соединен фиксирующий ролик.

3. Робот по п.l, отличающийся тем, что напра вляющие 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 юшийся тем, что опорные стойки выполнены криволинейными, 5. Робот по и.1, о т л и ч а юшийся тем, . что он снабжен дополнительными ходовыми роликами, шарнирно установленными на направляющих втулках опорных устройств, а на корпусе выполнены дополнительные ходовые направляющие, имеющие окна, 1563968

1б

ZO

23

12

Причем дополнительные ходовые ролики имеют возможность поочередного взаимодействия с дополнительными ходовыми направляющими.

6. Робот по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен дополнительными замкнутыми гибкими элементами, ки нема тически связанными с приводом, при этом направляющие втулки опорных устройств шарнирно соединены с соответствующими гибкими элементами.

156396о Риг.9

15639Сб

26 Риг.б

156396о

@uP. 7

Фиг. д гв

1563963

1563968

Составитель В. Верховский

Техред M.Äèäûê KoppeKTop Н.Ревская

Редактор H. Горват

Заказ 1128 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101