УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ АНТРОПОМОРФНОГО РОБОТА

Полезная модель относится к области робототехники и может быть использована для перемещения мобильных роботов (робот - игрушка, домашний робот - уборщик, охранник и пр.) и иных автономных устройств в помещениях.
Для выполнения своих функций (взятие предмета, нажатие кнопки и др.) управляемый мобильный робот должен перемещаться в пределах одного или нескольких помещений и точно останавливаться около необходимого объекта, чтобы его манипулятор(ы) мог войти в контакт с данным объектом.
Известен мобильный робототехнический комплекс (МРК), содержащий устройство для перемещения в виде самоходного гусеничного шасси и смонтированный на нем антропоморфный манипулятор, управляемые дистанционно [Патент РФ №2241594, МПК B 25 J 5/00, 2003 г.].
Применение гусеничного шасси позволяет переместить робота к заданному объекту и точно расположить его относительно объекта, т.к. возможен разворот шасси на месте. Однако, конструкция гусеничного шасси очень сложна и приводит к удорожанию всего мобильного робота.
Известен робот - уборщик, принятый за прототип, включающий шасси в виде круглого корпуса и блок привода для приведения в движение совокупности 4-х колес, расположенных в нижней части корпуса [Патент РФ №2242159, МПК A 47 L 9/28, 2003 г.].
Однако, перемещение робота в точно заданное место помещения требует значительного времени, т.к. он имеет большой радиус разворота и требуется несколько «подходов» к объекту.
При создании полезной модели решалась задача обеспечения точного позиционирования антропоморфного робота относительно нужного объекта при одновременном уменьшении времени и упрощении конструкции устройства перемещения робота.
Поставленная задача решена за счет того, что в известном устройстве перемещения, содержащем шасси с двумя парами колес, в центре шасси смонтировано устройство подъема, включающее шток, верхняя часть которого жестко зафиксирована в двух подшипниках. а нижняя часть входит в винтовое зацепление с опорой, выполненной в виде втулки с нижней опорной поверхностью, вставку, расположенную внутри шасси, шестерню, смонтированную на верхнем конце штока, и несущую платформу в виде шестерни с закрепленной на ней рамой, служащей для монтажа на ней робота, причем шестерня, смонтированная на верхнем конце штока, входит в зацепление с редуктором сервопривода, установленного на раме, а несущая платформа входит в зацепление с редуктором сервопривода, установленного на шасси.
Такая конструкция устройства перемещения робота позволяет на одном месте разворачивать или сам робот с манипулятором или шасси, на котором смонтирован робот.
С целью предотвращения проворачивания опоры относительно штока на вставке закреплены пластины с возможностью их вхождения в вертикальные пазы, выполненные на внешней боковой поверхности опоры.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства перемещения (в приподнятом положении), на фиг.2 - вид на устройство перемещения сверху, на фиг.3 - устройство подъема в разрезе (опора в крайнем нижнем положении), на фиг.4 - устройство подъема в разрезе (опора в крайнем верхнем положении), на фиг.5 - вид сверху на опору с пластинами.
Устройство перемещения робота содержит шасси 1, имеющее две пары колес 2, 3, одна из которых является ведущей и приводится в движение электродвигателем (на чертеже не показан). В центре шасси 1 смонтировано устройство подъема, выполненное в виде штока 4, на нижней половине которого выполнена винтовая резьба. На нижнем конце штока 4 размещена с возможностью перемещения по резьбе опора 5 в виде втулки с нижней опорной поверхностью, имеющая вертикальные пазы 6 на внешней боковой поверхности. Верхняя часть штока 4 зафиксирована в двух подшипниках 7, 8. Верхняя часть нижнего подшипника 7 установлена в центре шасси 1, а его нижняя часть опирается на вставку 9, жестко закрепленную на стенках шасси. На вставке 9 установлены с возможностью вхождения в пазы 6 опоры 5 две пластины 10. Верхний подшипник 8 смонтирован
снизу на несущей платформе 11, выполненной в виде шестерни, и закреплен с помощью фиксатора 12. Зубцы платформы 11 входят в зацепление с редуктором 13, установленным на поверхности шасси 1 и приводимым в действие сервоприводом 14. На платформе 11 смонтирована рама 15, служащая для монтажа на ней робота (на чертеже не показан). На раме закреплен кронштейн 16, на котором установлен сервопривод 17 с редуктором 18, входящим в зацепление с шестерней 19, смонтированной на верхнем конце штока 4.
Устройство работает следующим образом.
При включении электродвигателя шасси 1 перемещается в нужное место помещения и останавливается. Для точного позиционирования робота в пространстве относительно объекта осуществляют либо разворот шасси 1 вокруг своей оси, либо разворот несущей платформы 11 с рамой 15 вокруг своей оси.
Для разворота платформы 11 включают сервопривод 14, через редуктор 13 вращающий момент передается на платформу 11 и она начинает вращаться вокруг своей оси, опора 5 при этом находится в своем крайнем верхнем положении, а пластины 10 расположены внизу в диаметрально противоположных пазах 6 опоры 5 (фиг.4).
Для разворота шасси 1 включают сервопривод 17, через редуктор 18 и шестерню 19 вращающий момент передается на шток 4. При вращении штока 4 вследствие того, что опора 5 зафиксирована пластинами 10, предотвращающими ее проворачивание относительно штока 4, происходит движение вниз опоры 5, входящей в зацепление со штоком 4, до крайнего нижнего положения. При опускании опоры 5 пластины 10 перемещаются вверх по вертикальным пазам 6 и выходят из них (фиг.3). Шасси 1 при этом приподнимается над поверхностью пола. Затем сервопривод 17 выключают, включают сервопривод 14 и, т.к. шасси 1 находится в «подвешенном» состоянии, то оно начинает поворачиваться вокруг своей оси на необходимый угол. После этого сервопривод 14 выключают и опять включают сервопривод 17, но в другую сторону, при этом опора 5 поднимается по штоку 4 до своего крайнего верхнего положения, пластины 10 входят в другую пару пазов 6 (фиг.5), а шасси 1 в развернутом положении опускается на пол.