Ползающий робот-змея
Полезная модель относится к самоходным транспортным средствам. Сущность полезной модели состоит в том, приведение в движение звеньев ползающего робота-змеи осуществляется при использовании в конструкции робота трех одинаковых плоских крестообразных звеньев, соединенных при помощи двух сферических шарниров, и прикрепленных к звеньям при помощи сферических шарниров двух линейных электроприводов, представляющих собой реверсивные двигатели постоянного тока с реечной передачей.
Полезная модель относится к самоходным транспортным средствам. Ползающий робот-змея содержит: корпус из трех одинаковых плоских крестообразных звеньев, соединенных при помощи двух сферических шарниров, прикрепленные к звеньям при помощи сферических шарниров два движителя в виде линейных электроприводов. Линейные электроприводы представляют собой реверсивные двигатели постоянного тока с реечной передачей, преобразующей угловое перемещение вала реверсивного двигателя постоянного тока в линейное поступательное движение. Линейные электроприводы установлены на корпусе робота под таким углом относительно продольной оси корпуса ползающего робота-змеи, чтобы обеспечить угловое перемещение каждого звена робота относительно соседнего звена. Корпус ползающего робота-змеи снабжен опорами из вязкоупругого материала, контактирующими с поверхностью перемещения и установленными на концах звеньев корпуса ползающего робота-змеи.
Известно транспортное средство (патент РФ №2231463 МПК В62D 57/00, 2004 г.), характеризующееся тем, что оно содержит как минимум шесть звеньев-корпусов, сочлененных между собой с помощью шарниров, как минимум два из которых, четные, снабжены приводами, обеспечивающими угловое смещение звеньев относительно друг друга в плоскости его перемещения, при этом крайние звенья-корпуса выполнены с большей массой, чем остальные. Привод шарниров выполнен в виде гофрированной оболочки, соединенной с источником сжатого воздуха, внутри которой установлена возвратная пружина, а звенья-корпуса соединены шарниром, размещенным в плоскости перемещения по одной - из сторон корпусов.
Недостатком данного транспортного средства является сложность конструкции транспортного средства, содержащего большое число звеньев и пневмопривод с источником сжатого воздуха.
Задача полезной модели - упрощение конструкции транспортного средства, благодаря использованию в конструкции линейных электроприводов и корпуса из трех звеньев.
Задача решается тем, что ползающий робот-змея содержит два линейных электропривода, представляющих собой реверсивные двигатели постоянного тока с реечной передачей. Угловое перемещение каждого звена робота относительно соседнего звена достигается движением рейки реечной передачи линейного электропривода. Рейка и вал-шестерня реверсивного двигателя постоянного тока образуют реечную передачу линейного электропривода. Регулирование угловой скорости вала-шестерни реверсивного двигателя постоянного тока, а также возможность реверсивного вращения вала-шестерни позволяет изменять значение углового перемещения каждого звена робота относительно его соседнего звена с заданной скоростью.
На фиг.1 изображен ползающий робот-змея. На фиг.2 изображена временная диаграмма подачи напряжения на линейные электроприводы ползающего робота-змеи для обеспечения одного цикла движения робота-змеи.
Ползающий робот-змея (фиг.1) содержит: три одинаковых плоских крестообразных звена 1, два линейных электропривода 2, два сферических шарнира 3, опоры из вязкоупругого материала 4, сферические шарниры для закрепления на звеньях робота линейных электроприводов 5.
Ползающий робот-змея работает следующим образом.
При подаче напряжения на линейный электропривод 2, его вал-шестерня начинает вращаться, перемещая вперед рейку реечной передачи, которая при помощи сферического шарнира 5 крепится на звене 1. Перемещаясь, рейка изменяет угол между соседними звеньями робота
благодаря сферическим шарнирам 3 между звеньями ползающего робота-змеи. Для хода рейки реечной передачи линейного электродвигателя 2 в обратную сторону напряжение, поступающее на линейный электропривод 2, меняет полярность, и вал-шестерня электродвигателя вращается в противоположную сторону, перемещая рейку назад вместе с шарнирно закрепленным звеном 1. Для обеспечения одного цикла движения ползающего робота-змеи (фиг.2) вначале происходит синхронная подача инверсного напряжения (соответствующего направлению движения рейки реечной передачи в сторону, обратную необходимому направлению движения ползающего робота-змеи) на линейные электроприводы робота 2 за промежуток времени Тi, затем - синхронная подача положительного напряжения (соответствующего направлению движения рейки реечной передачи в сторону необходимого направления движения ползающего робота-змеи) на линейные электроприводы робота 2 за промежуток времени Тp. При этом значение Т p определяется значением времени, необходимого для хода рейки реечной передачи, обеспечивающего угловое перемещение каждого звена робота относительно соседнего звена при подаче на электроприводы напряжения величиной Ud. Значение Т p должно быть больше Тi, величины Тp и Тi определяются экспериментальным путем. Уровень поступающего на электроприводы напряжения Ud постоянен и одинаков. При последовательном многократном повторении этого цикла движения ползающего робота-змеи между опорами из вязкоупругого материала 4 и поверхностью перемещения робота возникают ассиметричные силы трения, что позволяет ползающему роботу-змее устойчиво двигаться по поверхности.
Использование ползающего робота-змеи в качестве транспортного средства позволит транспортировать полезный груз небольшой массы по различного вида поверхностям.
Ползающий робот-змея, состоящий из одинаковых звеньев, отличающийся тем, что три звена робота соединены при помощи двух сферических шарниров с закрепленными на сферических шарнирах двумя линейными электроприводами, которые представляют собой реверсивные двигатели постоянного тока с реечной передачей, причем звенья имеют вид плоских крестообразных пластин с установленными на их концах опорами из вязкоупругого материала.
