Робокар

Полезная модель направлена на повышение маневренности робокара. Указанный технический результат достигается тем, что робокар содержит платформу 1, колеса 2, 3 и 4, электродвигатели 11 и 12 и вилки 8, 9 и 10 колес 2, 3 и 4. При этом вилки 8 и 9 колес 2 и 3 установлены на платформе 1 таким образом, что горизонтальные оси 5 и 6 вилок 8 и 9 первого 2 и второго 3 колес лежат на одной прямой, а вертикальная ось вилки 10 лежит в плоскости перпендикулярной горизонтальным осям 5 и 6 вилок 8 и 9 и находящейся на одинаковом расстоянии от плоскостей вращения колес 2 и 3.. Кроме того, робокар содержит источник питания 15 и бортовую вычислительную сеть 16, включающую установленные на платформе 1 и объединенные общей шиной головной контроллер 23 и контроллеры 24 и 25 управления электродвигателями 11 и 12.

Полезная модель относится к робототехнике и может найти применение в качестве мобильного робота и самодвижущейся транспортной тележки для использования в цехах промышленных предприятий.

Известен робокар, содержащий платформу со смонтированными на ней колесами, датчики параметров движения и бортовой компьютер (патент RU 2303240, 2006 г.).

Данный робокар обладает ограниченной маневренностью.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является робокар, содержащий платформу, три колеса, три колесных вала со смонтированными на них колесами, установленные на платформе три колесные вилки, два электродвигателя, датчик угла поворота первого колеса, датчик скорости вращения первого колеса, источник питания и бортовую вычислительную сеть, при этом колесный вал первого колеса кинематически связан с выходным валом первого электродвигателя, датчиком угла поворота первого колеса и датчиком скорости вращения первого колеса, а оси колесных валов первого и второго колес лежат на одной прямой (патент RU 2130618, 1994 г.).

Конструктивные особенности данного робокара не позволяют ей разворачиваться на месте и осуществлять движение в произвольном направлении без его предварительной ориентации, что ограничивает его маневренность в целом.

Технический результат, на достижение которого направлена данная полезная модель, является повышение маневренности робокара.

Для достижения указанного технического результата в известный робокар, содержащий платформу, три колеса, три колесных вала со смонтированными на них колесами, установленные на платформе три колесные вилки, два электродвигателя, датчик угла поворота первого колеса, датчик скорости вращения первого колеса, источник питания и бортовую вычислительную сеть, при этом колесный вал первого колеса кинематически связан с выходным валом первого электродвигателя, датчиком угла поворота первого колеса и датчиком скорости вращения первого колеса, а оси колесных валов первого и второго колес лежат на одной прямой дополнительно введены датчик угла поворота второго колеса и датчик скорости вращения второго колеса, кинематически связанные с колесным валом второго колеса, кинематически связанным с выходным валом второго электродвигателя, в качестве колесной вилки третьего колеса используют вилку «рояльного» типа, при этом бортовая вычислительная сеть выполнена с возможностью сбора и обработки данных с датчиков угла поворота и датчиков скорости вращения первого и второго колеса и формирования и передачи управляющих сигналов на электродвигатели первого и второго колеса.

Сущность полезной модели поясняется чертежами фиг.1-4.

На фиг.1 изображен внешний вид робокара.

На фиг.2 изображен внешний вид платформы робокара с установленными на ней элементами (вид снизу).

На фиг.3 приведена кинематическая схема робокара, а на фиг.4 - функциональная схема бортовой вычислительной сети робокара с подключенными к ней элементами.

На фиг.1-4 обозначены: 1 - платформа; 2, 3 и 4 - первое, второе и третье колесо соответственно; 5, 6 и 7 - колесные валы первого, второго и третьего колеса соответственно; 8, 9 и 10 - колесные вилки первого, второго и третьего колеса соответственно; 11 и 12 - электродвигатели первого и второго колеса соответственно; 13 - датчик угла поворота первого колеса; 14 - датчик скорости вращения первого колеса; 15 - источник питания; 16 - бортовая вычислительная сеть; 17 - выходной вал первого электродвигателя; 18 и 19 - оси колесных валов первого и второго колеса соответственно; 20 - датчик угла поворота второго колеса; 21 - датчик скорости вращения второго колеса; 22 - выходной вал второго электродвигателя; 23 - головной контроллер; 24 и 25 - контроллер управления первым 11 и вторым 12 электродвигателем соответственно.

Робокар содержит платформу 1, три колеса 2, 3 и 4, три колесных вала 5, 6 и 7 со смонтированными на них колесами 2, 3 и 4, установленные на платформе 1 три колесные вилки 8, 9 и 10, два электродвигателя 11 и 12, датчик 13 угла поворота первого колеса 2, датчик 14 скорости вращения первого колеса 2, источник питания 15 и бортовую вычислительную сеть 16, при этом колесный вал 5 первого колеса 2 кинематически связан с выходным валом 17 первого электродвигателя 11, датчиком 13 угла поворота первого колеса и датчиком 14 скорости вращения первого колеса 2, а оси 18 и 19 колесных валов 5 и 6 первого 2 и второго 3 колес лежат на одной прямой. Кроме того, робокар содержит датчик 20 угла поворота второго колеса 3 и датчик 21 скорости вращения второго колеса 3, кинематически связанные с колесным валом 6 второго колеса 3, кинематически связанным с выходным валом 22 второго электродвигателя 12, в качестве колесной вилки 10 третьего колеса 4 используют вилку «рояльного» типа, а бортовая вычислительная сеть 16 выполнена с возможностью сбора и обработки данных с датчиков 13 и 20 угла поворота и датчиков 14 и 21 скорости вращения первого и второго колеса 2 и 3 и формирования и передачи управляющих сигналов на электродвигатели 11 и 12 первого и второго колеса 2 и 3.

Робокар функционирует следующим образом.

Головной контроллер 23 задает сигналы требуемых углов поворота и скоростей вращения колес 2 и 3. Эти сигналы преобразуются контроллерами 24 и 25 управления электродвигателями 11 и 12 в управляющие сигналы электродвигателей 11 и 12 соответственно.

Текущие значения углов поворота колес 2 и 3 измеряются датчиками 13 и 20 углов поворота колес 2 и 3 и передаются в контроллеры 24 и 25, где сравниваются с требуемыми значениями. Аналогично, текущие значения скоростей вращения колес 2 и 3 измеряются датчиками скорости вращения 14 и 21 и передаются в контроллеры 24 и 25, где сравниваются с заданными значениями скоростей.

На основании рассогласования между заданными и текущими значениями углов поворота и скоростей вращения электродвигателей 11 и 12 контроллерами 24 и 25, формируются управляющие сигналы, которые передаются на электродвигатели 11 и 12 первого и второго колеса 2 и 3.

Таким образом, благодаря введению в состав робокара датчика 20 угла поворота второго колеса 3 и датчика 21 скорости вращения второго колеса 3, кинематически связанным с колесным валом 6 второго колеса 3, кинематически связанным с выходным валом 22 второго электродвигателя 12, использованию в качестве колесной вилки 10 третьего колеса 4 вилки «рояльного» типа, и выполнению бортовой вычислительной сети 16 с возможностью сбора и обработки данных с датчиков 13 и 20 угла поворота и датчиков 14 и 21 скорости вращения первого и второго колеса 2 и 3 и формирования и передачи управляющих сигналов на электродвигатели 11 и 12 первого и второго колеса 2 и 3, удается обеспечить робокару расширенные кинематические возможности по сравнению с робокаром, выбранным в качестве прототипа.

А все это в целом повышает маневренность робокара.

Проведенные заявителем патентные исследования показали, что аналогов приведенным существенным отличиям нет.

Робокар, содержащий платформу, три колеса, три колесных вала со смонтированными на них колесами, установленные на платформе три колесные вилки, два электродвигателя, датчик угла поворота первого колеса, датчик скорости вращения первого колеса, источник питания и бортовую вычислительную сеть, при этом колесный вал первого колеса кинематически связан с выходным валом первого электродвигателя, датчиком угла поворота первого колеса и датчиком скорости вращения первого колеса, а оси колесных валов первого и второго колес лежат на одной прямой, отличающийся тем, что он снабжен датчиком угла поворота второго колеса и датчиком скорости вращения второго колеса, кинематически связанными с колесным валом второго колеса, который кинематически связан с выходным валом второго электродвигателя, при этом в качестве колесной вилки третьего колеса использована вилка «рояльного» типа, а бортовая вычислительная сеть выполнена с возможностью сбора и обработки данных с датчиков угла поворота и датчиков скорости вращения первого и второго колес и формирования и передачи управляющих сигналов на электродвигатели первого и второго колес.