Тросовый робот вертикального перемещения

Полезная модель относится к устройствам перемещения по вертикальной поверхности с помощью удерживающих тросов здания для выполнения операций по техническому обслуживанию и мониторинга вертикальной поверхности или объектов, расположенных на ней.
Известна транспортная гондола (патент GB2251594A МПК E04G 3/146, B66D 1/26, опубл. 17.12.1991) содержащая гондолу, способную перевозить работника, по меньшей мере, два опорных рычага гондолы, расположенные на расстоянии друг от друга на верхней части здания и выступающие наружу; подвесной механизм, установленный с возможностью поворота на верхней части гондолы; систему привода гондолы для намотки и разматывания пары тросов, причём каждый трос гондолы с соответствующего конца подвески, тем самым обеспечивающую перемещение гондолы вдоль все плоскости стены между точками подвеса.
Недостатком данной конструкция является её неустойчивость от действия внешних сил (например, ветровых) и возможность работы только в плоскости повеса.
Наиболее близкое устройство к заявленному техническому решение имеет тросовый робот с регулируемыми опорами (патент №GB2548349A MПК E04G 23/00, A47L 3/02, A47L 1/02, опубл. 13.03.2016 г.), содержащий центральный элемент, приводимый в движение тросами, и одну или несколько промежуточных опор, которые могут перемещаться вдоль тросов независимо от движения центрального элемента.
Недостатком данной конструкции является неустойчивость от действия внешних сил в том случае, если тросы расположены только над центральным элементом (центральный элемент подвешен на тросах). В этом случае сам центральный элемент никак не взаимодействует с поверхностью и может раскачиваться на тросах, на которых подвешен. Это огранивает область применения робота.
Техническим результатом заявленной конструкции тросового робота является повышение устойчивости робота.
Указанный технический результат достигается тем, что тросовый робот вертикального перемещения, содержащий центральный элемент, приводимый в движение тросами, снабженный опорами, причем опоры, взаимодействующие с опорной поверхностью посредством колес, снабженных тормозом и приводом, жёстко связанны с центральным элементом, который дополнительно снабжён грузом, установленным с возможностью перемещения.
Дополнительное снабжение центрального элемента грузом, установленным с возможностью перемещения, позволяет за счёт его перемещения перераспределять нагрузки в опорах и тросах. Это позволяет тросовому роботу преодолевать препятствия на вертикальной поверхности, а также дополнительно повысить устойчивость робота, компенсируя влияние внешних сил.
Жесткое закрепление опор на центральном элементе позволяет тросовому роботу надежно удерживаться на поверхности за счет сил трения между опорами.
Установка колёс, снабженных тормозом и приводом, на опорах позволяет более точно контролировать угловое положение тросового робота, обеспечить надёжную фиксацию опоры в необходимом положении, повысить скорость перемещения тросового робота по поверхности, а значит и повысить устойчивость робота в целом, компенсируя влияние внешних сил.
На фиг. 1 представлен общий вид тросового робота на вертикальной поверхности.
На фиг. 2 представлена схема расположения элементов тросового робота тросового робота с колёсами на опорах на вертикальной поверхности.
На фиг. 3. представлено положение тросового робота в процессе преодоления препятствия на вертикальной поверхности.
Тросовый робот вертикального перемещения (тросовый робот) содержит центральный элемент 1, жёстко связанные с ним опоры 2, лебёдки 3, установленный с возможностью перемещения груз 4, взаимодействующий с приводом 5. Тросы 6 одним концом закреплены на вертикальной поверхности 7, а другим концом закреплены на лебёдках 3. Опоры 2 взаимодействуют с вертикальной поверхностью 7 посредством колёс 8, снабженных приводом 9, жёстко связанным с опорами 2, и тормозами 10, также жёстко связанных с опорами 2.
Тросовый робот работает следующим образом.
В исходном положении центральный элемент 1 подвешен на тросах 6 и опорами 2 взаимодействует посредством колес 8, снабженных тормозом 10 и приводом 9, посредством сил трения с вертикальной поверхностью 7. За счёт изменения длины троса 6 с помощью лебёдок 3 робот перемещается вдоль вертикальной поверхности 7.
За счёт перемещения груза 4 приводом 5 производится перераспределение нагрузок между опорами 2 и тросами 6, это ведёт к изменению углового положения тросового робота. При этом одна или более опор 2 тросового робота теряет контакт с вертикальной поверхностью 7. Дальнейшее перемещения тросового робота за счёт изменения длины тросов 6 позволяет перенести не контактирующие с вертикальной поверхностью 7 опоры 2 над участками вертикальной поверхности 7 (выступами, впадинами, участками с низкой несущей способностью и т.п.). Таким образом за счёт последовательно перераспределения сил между опорами 2 тросовый робот преодолевает препятствия на вертикальной поверхности 7.
При использовании колёс 8 в опорах 2 тросовый робот с больше скоростью перемещается вдоль направления качения колёс 8. Тормоз 10 фиксирует положение опор 2 в случае остановки тросового робота. Привод 9 в процессе движение тросового робота согласовано работает с лебёдками 3. В процессе движения с помощью приводов 9 ускоряется или замедляется скорость вращения колёс 8, за счёт чего контролируется заданное относительное положение центрального элемента 1 тросового робота.
Таким образом, то, что опоры тросового робота вертикального перемещения, взаимодействующие с опорной поверхностью посредством колес, снабженных тормозом и приводом, жёстко связанны с центральным элементом, который дополнительно снабжён грузом, установленным с возможностью перемещения, позволяет повысить устойчивость робота, компенсируя влияние внешних сил.