Транспортное средство
Владельцы патента RU 2603816:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") (RU)
Изобретение относится к мобильным транспортным средствам, способным перемещаться по плоским поверхностям и по ступенькам лестницы. Транспортное средство содержит по крайней мере два корпуса со встроенными полостями, заполненными рабочей средой, управляемый механизм, установленный между корпусами, гибкий шланг, соединяющий полости, и реверсивный насос, подсоединенный к шлангу. Управляемый механизм выполнен в виде манипулятора, обеспечивающего пространственное перемещение и взаимное позиционирование корпусов в пределах, ограниченных длиной шланга. Рабочей средой является жидкость. На контактных поверхностях корпусов закреплены ворсистые коврики. Достигается обеспечение различных программируемых вариантов перемещения транспортного средства по поверхности и преодоления им ступенчатых преград. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к мобильным транспортным средствам, способным перемещаться по плоским поверхностям и по ступенькам лестницы.
Известно транспортное средство из описания к авторскому свидетельству №821281, кл. B62D 57/00, 1981, содержащее секционный корпус и управляемые механизмы, установленные между секциями корпуса.
Недостатком данного транспортного средства является то, что взаимные угловые перемещения секций ограничены из-за возможной потери устойчивости корпуса при ряде пространственных расположений секций. Как следствие, снижается не только маневренность транспортного средства, но и его возможность по преодолению ступенчатых преград.
Наиболее близким из известных технических решений является транспортное средство, содержащее шесть корпусов со встроенными полостями, заполненными рабочей средой, управляемый механизм, установленный между корпусами, гибкий шланг, соединяющий полости, и реверсивный насос, подсоединенный к шлангу (Патент РФ 2231463, МПК B62D 57/00, 2004).
Недостатком данного технического решения является следующее.
В процессе движения транспортного средства вес каждого корпуса остается практически неизменным. Как следствие, взаимные перемещения корпусов с отрывом одного из них от поверхности не допускаются, поскольку транспортное средство потеряет устойчивость. Кроме того, при силах трения, которые зависят от веса корпусов и поэтому практически одинаковы, движения транспортного средства, связанные с перемещением одного из корпуса по отношению другого (неподвижного) корпуса, затруднены.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении маневренности транспортного средства при движении по плоской поверхности и обеспечении возможности преодолевать ступенчатые преграды за счет периодического изменения веса корпусов.
Техническая задача достигается тем, что в транспортном средстве, содержащем по крайней мере два корпуса со встроенными полостями, заполненными рабочей средой, управляемый механизм, установленный между корпусами, гибкий шланг, соединяющий полости, и реверсивный насос, подсоединенный к шлангу, управляемый механизм выполнен в виде манипулятора, обеспечивающего пространственное перемещение и взаимное позиционирование корпусов в пределах, ограниченных длиной шланга, а рабочей средой является жидкость, причем на контактных поверхностях корпусов закреплены ворсистые коврики.
Технический результат заключается в обеспечении различных программируемых вариантов перемещения транспортного средства по поверхности и преодоления им ступенчатых преград.
Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид транспортного средства (вид сбоку).
На фиг. 2-3 схематично показано заявленное транспортное средство в различных фазах движения по горизонтальной поверхности (вид сбоку и сверху соответственно). На фиг. 4 схематично показано заявленное транспортное средство в различных фазах движения по горизонтальной поверхности и в процессе преодоления ступенчатого пролета (вид сбоку и сверху).
Транспортное средство (фиг. 1) содержит два корпуса 1 и 2 со встроенными полостями 3 и 4, заполненными жидкостью, а также управляемый механизм 5, который выполнен в виде манипулятора и обеспечивает пространственное перемещение и взаимное позиционирование корпусов 1 и 2. Полости 3 и 4 соединены гибким шлангом 6, к которому подключен реверсивный насос 7. На контактных поверхностях корпусов 1 и 2 закреплены ворсистые коврики 8 и 9. Реверсивный насос 7 с блоком питания и электродвигателем (не показаны) установлены в отсеке 10 корпуса 1. Соответственно в корпусе 2 также имеется отсек 11, который предназначен для установки в нем технологического оборудования или иного полезного груза.
Передвижение транспортного средства по поверхности может быть запрограммировано различным образом.
Рассмотрим один из возможных вариантов поступательного движения транспортного средства (фиг. 2). В начальном положении (0) реверсивный насос 7 перекачивает жидкость из полости 3 в полость 4. В результате этого вес корпуса 2 увеличивается, а вес корпуса 1 уменьшается. Поскольку силы трения между ворсистым ковриком 9 и поверхностью на порядок превышают силы трения между ворсистым ковриком 8 и поверхностью, то при включении в работу управляемого механизма 5 корпус 1 подтягивается к корпусу 2 и транспортное средство переводится из положения (0) в положение (1). После этого реверсивный насос 7 перекачивает жидкость из полости 4 в полость 3, и транспортное средство переводится в состояние (2). В результате этого вес корпуса 1 увеличивается, а вес корпуса 2 уменьшается. Поскольку силы трения между ворсистым ковриком 8 и поверхностью на порядок превышают силы трения между ворсистым ковриком 9 и поверхностью, то при включении в работу управляемого механизма 5 корпус 2 отодвигается от корпуса 1 и транспортное средство переводится из положения (2) в положение (3). Далее, реверсивный насос 7 перекачивает жидкость из полости 3 в полость 4 (состояние 4). Вышеописанный цикл движения можно повторить любое количество раз, пока транспортное средство не переместится на требуемое расстояние.
Рассмотрим также следующий возможный вариант поступательного движения транспортного средства (фиг. 3). В начальном положении (0) реверсивный насос 7 перекачивает жидкость из полости 3 в полость 4. В результате этого вес корпуса 2 увеличивается, а вес корпуса 1 уменьшается. Поскольку силы трения между ворсистым ковриком 9 и поверхностью на порядок превышают силы трения между ворсистым ковриком 8 и поверхностью, то при включении в работу управляемого механизма 5 корпус 1 поворачивается относительно корпуса 2 и транспортное средство переводится из положения (0) в положение (1). После этого реверсивный насос 7 перекачивает жидкость из полости 4 в полость 3, и транспортное средство переводится в состояние (2). В результате этого вес корпуса 1 увеличивается, а вес корпуса 2 уменьшается. Поскольку силы трения между ворсистым ковриком 8 и поверхностью на порядок превышают силы трения между ворсистым ковриком 9 и поверхностью, то при включении в работу управляемого механизма 5 корпус 2 поворачивается относительно корпуса 1, и транспортное средство переводится из положения (2) в положение (3). Далее, реверсивный насос 7 перекачивает жидкость из полости 3 в полость 4 (состояние 4). Вышеописанный цикл движения можно повторить любое количество раз, пока транспортное средство не переместится на требуемое расстояние.
Рассмотрим теперь возможный вариант поступательного движения транспортного средства с преодолением ступенчатой преграды (фиг. 4). В начальном положении (0) перед ступенчатой преградой реверсивный насос 7 перекачивает жидкость из полости 3 в полость 4. В результате этого вес корпуса 2 увеличивается, а вес корпуса 1 уменьшается. Поскольку силы трения между ворсистым ковриком 9 и поверхностью на порядок превышают силы трения между ворсистым ковриком 8 и поверхностью, то при включении в работу управляемого механизма 5 корпус 1 подтягивается к корпусу 2, и транспортное средство переводится из положения (0) в положение (1). После этого реверсивный насос 7 перекачивает жидкость из полости 4 в полость 3, и транспортное средство переводится в состояние (2). В результате этого вес корпуса 1 увеличивается, а вес корпуса 2 уменьшается. Теперь при включении в работу управляемого механизма 5 корпус 2 сначала поднимается на уровень ступенчатой преграды (положение 3), а затем устанавливается на ее поверхность (положение 4). Далее, реверсивный насос 7 перекачивает жидкость из полости 3 в полость 4 (состояние 5). В результате этого вес корпуса 2 увеличивается, а вес корпуса 1 уменьшается. Поскольку силы трения между ворсистым ковриком 9 и поверхностью на порядок превышают силы трения между ворсистым ковриком 8 и поверхностью, то при включении в работу управляемого механизма 5 корпус 1 сначала поднимается, а зачем поворачивается относительно корпуса 2 и устанавливается на поверхность ступенчатой преграды (положение 6).
Выполнение управляемого механизма 5 в виде манипулятора, а также использование в качестве рабочей среды жидкости позволяет обеспечить реализацию различных программируемых вариантов перемещения транспортного средства по поверхности, а также преодоление ступенчатых преград. Достигается это посредством периодического изменения веса корпусов 1, 2 и соответственно сил трения. При этом наличие ворсистых ковриков 8 и 9 способствует перераспределению сил трения и нивелирует влияние микронеровностей реальной поверхности.
1. Транспортное средство, содержащее по крайней мере два корпуса со встроенными полостями, заполненными рабочей средой, управляемый механизм, установленный между корпусами, гибкий шланг, соединяющий полости, и реверсивный насос, подсоединенный к шлангу, отличающееся тем, что управляемый механизм выполнен в виде манипулятора, обеспечивающего пространственное перемещение и взаимное позиционирование корпусов в пределах, ограниченных длиной шланга, а рабочей средой является жидкость.
2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что на контактных поверхностях корпусов закреплены ворсистые коврики.
