Шагающее транспортное средство

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована при разработке шагающих транспортных средств для выполнения работ в трудно доступных и опасных местах, например, на поверхностях морских, речных и воздушных судов. Шагающее транспортное средство содержит первую платформу 1 с вакуумными захватами 2, вторую платформу 3 с вакуумными захватами 4, линейный привод 5, поворотный привод 6 с тормозом 7 поворота, бортовую систему 8 управления и трехкоординатный акселерометр 9. К выходам бортовой системы 8 управления подключены: линейный привод 5, поворотный привод 6 и тормоз 7 поворота. К входу бортовой системы 8 управления подключен трехкоординатный акселерометр 9. Тормоз 7 поворота установлен на выходном валу 10 поворотного привода 6. Заявленное устройство работает следующим образом. По сигналу трехкоординатного акселерометра 9 бортовая система 8 управления контролирует положение устройства относительно уровня горизонта в реальном времени. При выполнении команды поворота бортовая система 8 управления с помощью линейного привода 5 задает такое смещение платформ 1 и 3 относительно друг друга, чтобы возникающий при этом статический момент Р от смещения центра масс был направлен в сторону поворота. Затем отключается тормоз 7 поворота и включается поворотный привод 6. По окончанию поворота отключается поворотный привод 6 и включается тормоз 7 поворота. Тормоз 7 поворота разгружает поворотный привод 6 при торможении и препятствует его прокрутке после остановки. На фиг.2 и 3 представлены схемы поворота шагающего транспортного средства, поясняющие поворот на примере двух возможных вариантов. Для поворота вторая платформа 3, относительно которой вращается первая платформа 1 с отключенными вакуумными захватами 2, закрепляется на поверхности объекта с помощью вакуумных захватов 4. При повороте против часовой стрелки (Фиг.2) первая платформа 1 смещается вниз, создавая при этом статический момент Р от смещенного центра масс против часовой стрелки. При повороте по часовой стрелке (Фиг.3) первая платформа 1 выдвинута вверх, создавая при этом статический момент Р от смещенного центра масс по часовой стрелке. Заявляемое шагающее транспортное устройство направлено на увеличение отношения полезной массы к массе устройства, повышение скорости поворота и уменьшение энергопотребления поворотного привода.

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована при разработке шагающих транспортных средств для выполнения работ в трудно доступных и опасных местах, например, на поверхностях морских, речных и воздушных судов.

Известно транспортное устройство, включающее платформу, пневмоцилиндры, установленные по двум взаимно перпендикулярным осям платформы, захваты, расположенные на штоках цилиндров. Движение осуществляется за счет синхронного перемещения штоков в одном из направлений, при фиксации захватов в другом направлении (Патент РФ 2042559, B62D 57/02,1995 г.).

Недостатком такой системы является ограниченность в выборе направления движения.

Наиболее близким к заявляемой по своей технической сущности является устройство, описанное в патенте США 6105695. Изобретение представляет собой многофункциональное автоматизированное шагающее устройство, включающее платформу, две ножных сборки, закрепленные на рельсах платформы, и бортовой компьютер. Обе ноги имеют захватные устройства для поочередного сцепления с поверхностью объекта. Скольжение ножных сборок относительно платформы обеспечивают электроприводы, осуществляя, таким образом, линейное перемещение. Поворотное движение первой ноги относительно платформы обеспечивается поворотным приводом, что позволяет всей платформе менять направление движения от 0 до 360 градусов (Патент США 6105695, B62D 57/032, 1998 г.).

Недостатком данного устройства является низкое отношение полезной массы к массе устройства, обусловленное тем, что для поворота, когда возникающий статический момент от смещения центра масс относительно оси вращения направлен против поворота, используют более мощный привод, обладающий большей массой, габаритами, низкой скоростью поворота и большим энергопотреблением.

Техническим результатом заявленной полезной модели является обеспечение возможности увеличения отношения полезной массы к массе устройства за счет уменьшения массогабаритных характеристик привода поворота благодаря использованию статического момента от смещения центра масс относительно оси вращения всегда по направлению поворота, при этом увеличивается скорость поворота и снижается энергопотребление поворотного привода.

Указанный результат достигается посредством того, что шагающее транспортное средство, содержащее платформы, на которых установлены линейный и поворотный приводы с вакуумными захватами, а также бортовую систему управления, согласно полезной модели, дополнительно оснащено трехкоординатным акселерометром, коммутационно соединенным с бортовой системой управления и тормозом поворота, установленным на выходном валу поворотного привода.

Полезная модель поясняется графическими материалами, где:

- на фиг.1 - изображена схема соединений бортового оборудования шагающего транспортного средства;

- на фиг.2 - схема поворота шагающего транспортного устройства против часовой стрелки;

- на фиг.3 - схема поворота шагающего транспортного устройства по часовой стрелке.

Шагающее транспортное средство содержит первую платформу 1 с вакуумными захватами 2, вторую платформу 3 с вакуумными захватами 4, линейный привод 5, поворотный привод 6 с тормозом 7 поворота, бортовую систему 8 управления и трехкоординатный акселерометр 9. К выходам бортовой системы 8 управления подключены: линейный привод 5, поворотный привод 6 и тормоз 7 поворота. К входу бортовой системы 8 управления подключен трехкоординатный акселерометр 9. Тормоз 7 поворота установлен на выходном валу 10 поворотного привода 6.

Заявленное устройство работает следующим образом.

По сигналу трехкоординатного акселерометра 9 бортовая система 8 управления контролирует положение устройства относительно уровня горизонта в реальном времени. При выполнении команды поворота бортовая система 8 управления с помощью линейного привода 5 задает такое смещение платформ 1 и 3 относительно друг друга, чтобы возникающий при этом статический момент Р от смещения центра масс был направлен в сторону поворота. Затем отключается тормоз 7 поворота и включается поворотный привод 6. По окончанию поворота отключается поворотный привод 6 и включается тормоз 7 поворота. Тормоз 7 поворота разгружает поворотный привод 6 при торможении и препятствует его прокрутке после остановки. На фиг.2 и 3 представлены схемы поворота шагающего транспортного средства, поясняющие поворот на примере двух возможных вариантов. Для поворота вторая платформа 3, относительно которой вращается первая платформа 1 с отключенными вакуумными захватами 2, закрепляется на поверхности объекта с помощью вакуумных захватов 4. При повороте против часовой стрелки (Фиг.2) первая платформа 1 смещается вниз, создавая при этом статический момент Р от смещенного центра масс против часовой стрелки. При повороте по часовой стрелке (Фиг.3) первая платформа 1 выдвинута вверх, создавая при этом статический момент Р от смещенного центра масс по часовой стрелке. Так как статический момент Р от смещения центра масс всегда направлен в сторону поворота, поворотный привод выбирается менее мощным с меньшими массогабаритными характеристиками и меньшим передаточным отношением редуктора.

Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, позволяет уменьшить энергопотребление и увеличить скорость поворота поворотного привода.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.

Свойства, регламентированные в заявленном устройстве отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.

В заключение укажем, что вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для использования в области машиностроения;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствуют требованиям условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Шагающее транспортное средство, содержащее платформы, на которых установлены линейный и поворотный приводы с вакуумными захватами, а также бортовую систему управления, отличающееся тем, что оно дополнительно оснащено трехкоординатным акселерометром, коммутационно соединенным с бортовой системой управления и тормозом поворота, установленным на выходном валу поворотного привода.