Автономный виброробот с возвратно-поступательно движущейся внутренней массой

Полезная модель относится к самоходным транспортным средствам. Сущность полезной модели состоит в том, что использование в конструкции виброробота в качестве инерционного элемента аккумуляторной батареи для питания электроприводов и схем управления вибророботом, включающих радиомодуль для дистанционного управления, позволяют обеспечить автономную работу виброробота.

Полезная модель относится к самоходным транспортным средствам.

Известно транспортное средство (патент РФ 87685 U1 МПК B62D 57/00, 2009 г.), содержащее движитель в виде электропривода, инерционный элемент. Электропривод транспортного средства представляет собой реверсивный двигатель постоянного тока с реечной передачей, преобразующей угловое перемещение вала реверсивного двигателя постоянного тока в линейное поступательное движение свободно закрепленного на конце рейки инерционного элемента, представляющего собой металлический цилиндр с возможностью свободного качения по плоской поверхности. Рейка и вал-шестерня реверсивного двигателя постоянного тока образуют реечную передачу электропривода. Регулирование угловой скорости вала-шестерни реверсивного двигателя постоянного тока, а также возможность реверсивного вращения вала-шестерни позволяет изменять значение линейного перемещения свободно закрепленного инерционного элемента транспортного средства относительно его корпуса с заданной скоростью. Все элементы конструкции транспортного средства установлены таким образом, чтобы обеспечить симметричное распределение их общей массы относительно продольной оси корпуса транспортного средства. При этом масса инерционного элемента должна быть больше массы остальной части конструкции транспортного средства. Шаговый двигатель, как устройство поворота инерционного элемента относительно продольной оси корпуса транспортного средства для задания направления движения конструкции транспортного средства по плоской поверхности, и установка электромагнита на магнитную платформу-корпус транспортного средства для фиксации на магнитной поверхности, позволяют транспортному средству двигаться в любом заданном направлении по магнитной плоской поверхности с возможностью надежной фиксации в необходимом положении.

Недостатком данного транспортного средства является неавтономность его работы, что требует использования внешнего источника питания электропривода инерционного элемента транспортного средства и проводной связи источника питания с транспортным средством.

Задача полезной модели: усовершенствование транспортного средства с целью обеспечения автономной работы, благодаря использованию в качестве инерционного элемента аккумуляторной батареи для питания электроприводов и схем управления транспортным средством, включающим радиомодуль для дистанционного управления транспортным средством.

На фиг.1 изображен вид сбоку транспортного средства без кожуха. На фиг.2 представлен вид сверху транспортного средства без кожуха. На фиг.3 изображен внешний вид транспортного средства. На фиг.4-5 представлены временные диаграммы подачи управляющего напряжения на привод подвижной массы транспортного средства для обеспечения одного цикла движения транспортного средства вперед и назад соответственно.

Задача решается тем, что транспортное средство (фиг.1, 2, 3) содержит круглое основание 1, вращающуюся платформу 2, крепление 3 привода вращающейся платформы, кронштейны крепления 4 привода подвижной массы, направляющие 5 движения подвижной массы, драйверную схему управления приводами и радиомодуль для дистанционного управления транспортным средством в едином блоке 6, платформу 7 подвижной массы с роликовыми подшипниками линейного перемещения, ведущий шкив 8, привод 9 вращающейся платформы, ремень 10 клиновидного сечения, привод 11 подвижной массы, подвижную массу - аккумуляторную батарею 12, радиально-упорный роликовый конический подшипник 13, кожух 14.

На круглое основание 1 крепится кожух 14, имеющий форму цилиндра (фиг.3) и закрывающий конструкцию транспортного средства.

Аккумуляторная батарея 12, блок схем управления 6 транспортным средством и привод 9 вращающейся платформы соединены между собой пружинными проводами.

Транспортное средство работает следующим образом.

При подаче напряжения на привод 11 подвижной массы его рейка реечной передачи изменяет положение закрепленной на ней подвижной массы - аккумуляторной батареи 12 относительно вращающейся платформы 2. Для хода рейки привода 11 подвижной массы в обратную сторону напряжение, поступающее на привод 11, меняет полярность. Привод 9 вращающейся платформы с помощью ремня 10 осуществляет поворот платформы 2 относительно круглого основания 1 на требуемый для разворота подвижной массы 12 угол. Таким образом, с помощью ременной передачи достигается возможность задать любое необходимое направление для движения транспортного средства.

Наличие в конструкции транспортного средства электронных схем радиоуправления и аккумулятора позволяет роботу работать автономно.

Для обеспечения одного цикла движения транспортного средства вперед (фиг.4) вначале происходит подача инверсного напряжения U_упр1 (соответствующего направлению движения подвижной массы 12 в сторону, обратную необходимому направлению ее движения) на привод 11 подвижной массы за промежуток времени T₁, затем - подача положительного напряжения U_упр2 (соответствующего требуемому направлению движения подвижной массы 12) на привод 11 подвижной массы за промежуток времени T₂.

Для обеспечения одного цикла движения транспортного средства назад (фиг.5) полярность управляющего напряжения U_упр меняется, промежутки времени T₁, T₂ остаются постоянными.

При этом значения времени T₁T₂ и абсолютные значения управляющих напряжений . Если рассматривать площади фигур S₁ и S ₂, образованных отрезком T₁ и уровнем управляющего напряжения , и отрезком T₂ и уровнем управляющего напряжения соответственно (фиг.4, 5), то для минимизации реверсивного (в сторону, противоположную требуемому движению) смещения транспортного средства при движении в выбранном направлении является важным, чтобы площади S₁ и S₂ были равны при условии, что: T₁T₂, и абсолютные значения управляющих напряжений . Значение T₁ должно быть больше T₂ , величины T₁ и T₂ определяются экспериментальным путем.

При последовательном многократном повторении цикла подачи управляющего напряжения питания U_упр на привод 11 подвижной массы возникает возвратно-поступательное ассиметричное движение подвижной массы 12, что, в свою очередь, позволяет транспортному средству устойчиво двигаться по плоской поверхности.

Использование автономного виброробота с возвратно-поступательно движущейся внутренней массой в качестве транспортного средства позволит транспортировать полезный груз по твердым шероховатым поверхностям с помощью дистанционного радиоуправления вибророботом.

Автономный виброробот с возвратно-поступательно движущейся внутренней массой, состоящий из электропривода для управления движением подвижной массой и самой подвижной массы, перемещающейся в горизонтальной плоскости, установленных на круглую вращающуюся относительно основания виброробота платформу, приводимую во вращение приводом вращающейся платформы, отличающийся тем, что подвижной массой является аккумуляторная батарея для питания электроприводов и схем управления вибророботом, включающих в свой состав радиомодуль для дистанционного управления вибророботом, что обеспечивает автономную работу виброробота, притом для осуществления вращения вращающейся платформы относительно круглого основания виброробота используется привод вращающейся платформы с ременной передачей, ремень клиновидного сечения которой передает крутящий момент с ведущего шкива привода вращающейся платформы непосредственно на вращающуюся платформу.