Подводный плавающий бионический робот

Полезная модель относится к самоходным подводным транспортным средствам.
Известен подводный плавающий робот с бионическим принципом движения, состоящий из корпуса с обтекаемой носовой частью, отличающийся тем, что содержит первый приводной блок, закрепленный на корпусе, второй приводной блок, закрепленный на выходном звене первого приводного блока, хвостовой плавник, закрепленный на выходном звене второго приводного блока, линейный электропривод, закрепленный на корпусе, гидроцилиндр, закрепленный на корпусе, причем поршень гидроцилиндра соединен со штоком линейного электропривода, также на корпусе закреплен электропривод вращения, с валом которого соединены два плавника, каждый приводной блок состоит из корпуса приводного блока, мотор-редуктора, закрепленного на корпусе приводного блока, кривошипа, соединенного с мотор-редуктором, шатуна, шарнирно соединенного с кривошипом и входного звена, шарнирно соединенного с шатуном и корпусом приводного блока (см. патент на полезную модель №124656, B 62D 57/00, 2012, бюл.№4).
Недостатком данного устройства является то, что робот представляет собой многозвенную конструкцию, обладающую большой инерционностью, что существенно снижает маневренность.
Задача полезной модели - повышение маневренности.
Поставленная задача достигается тем, что подводный плавающий бионический робот, содержащий корпус, отличающийся тем, что корпус состоит из головной и хвостовой частей, связанных между собой с помощью гибкого позвоночника, внутри которого установлены тяговые коленчатые валы, кинематически связанные с электроприводами, установленными в головной части корпуса, причем на коленчатых валах закреплены спицы с установленными на них гибкими волновыми движителями, в хвостовой части корпуса установлен электропривод, кинематически связанный с помощью коромысла и упругих звеньев с гибким позвоночником, при этом электроприводы электрически связаны с блоком управления, причем блок управления включает в себя микроконтроллер, электрически связанный с системой навигации и блоком аккумуляторных батарей, кроме этого в головной части корпуса расположены ультразвуковые дальномеры, предупреждающие о наличии препятствия и камера вида для визуального позиционирования.
На фиг. 1 показана общая схема устройства, на фиг. 2 - кинематическая схема механизма перемещения устройства в вертикальной плоскости.
Устройство состоит из корпуса, включающего в себя головную 1 и хвостовую 2 части, которые связаны между собой с помощью гибкого позвоночника 3, внутри которого установлены тяговые коленчатые валы 4, кинематически связанные с электроприводами 5, установленными в головной части корпуса. На коленчатых валах 4 закреплены спицы 6 с установленными на них гибкими волновыми движителями 7, имитирующими движение плавников каракатицы. В хвостовой части 2 корпуса установлен электропривод 8, кинематически связанный с коромыслом 9, которое соединено шарнирно с упругими звеньями 10 и 12. В головной части 1 установлены камера 11 и три ультразвуковых дальномера (на фиг. не показаны), расположенные спереди и по бокам головной части 1 корпуса. В головной части 1 корпуса установлен блок управления (на фиг. не показан), включающий в себя микроконтроллер, электрически связанный с системой навигации и блоком аккумуляторных батарей.
Устройство работает следующим образом. Для работ, связанных с выполнением технологических задач, в память робота загружается определенный алгоритм работы, включающий в себя маршрут перемещения и карту местности в районе поставленной задачи. Перемещение в горизонтальной плоскости проводится следующим образом: на электроприводы 5 подается питающее напряжение, что приводит во вращение коленчатые валы 4 с установленными на них спицами 6 и гибкими волновыми движителями 7, которые при своем волнообразном движении формируют тяговые усилия, что приводит к перемещению робота в горизонтальной плоскости. В зависимости от характеристики маршрута, на электропривод 8 подается питающее напряжение, вызывающее качательное движение коромыслового звена 9. Например, вращение коромысла против часовой стрелки вызывает поступательное перемещение концевых креплений гибких стрежней 10 и 12, жестко закрепленных в головной части робота 1, причем стержень 10 перемещается в сторону задней стенки хвостовой части, а стержень 12 - в противоположную. Перемещение стержней вызывает их деформацию и следующий за этим изгиб упругого позвоночника 3, что приводит к изменению угла ориентации робота в вертикальной плоскости и позволяет осуществлять динамическое всплытие и погружение. Процесс следования по маршруту и предотвращение столкновений обеспечивается с помощью анализа данных, поступающих от ультразвуковых датчиков (дальномеров), расположенных по периметру головной части корпуса 1, а также системы технического зрения 11.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что корпус состоит из головной и хвостовой частей, связанных между собой с помощью гибкого позвоночника, внутри которого установлены тяговые коленчатые валы, кинематически связанные с электроприводами, установленными в головной части корпуса, причем на коленчатых валах закреплены спицы с установленными на них гибкими волновыми движителями, в хвостовой части корпуса установлен электропривод, кинематически связанный с помощью коромысла и упругих звеньев с гибким позвоночником, при этом электроприводы электрически связаны с блоком управления, причем блок управления включает в себя микроконтроллер, электрически связанный с системой навигации и блоком аккумуляторных батарей, кроме этого в головной части корпуса расположены ультразвуковые дальномеры, предупреждающие о наличии препятствия и камера вида для визуального позиционирования.
Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - повышение маневренности.
Использование предлагаемого устройства позволит улучшить эксплуатационные характеристики за счет повышения маневренности устройства, а также возможность проведения дистанционного управления устройством.