РОБОТОТЕХНИЧЕСКАЯ КОНСТРУКЦИЯ С ВНУТРЕННИМ И ВНЕШНИМ УПРАВЛЕНИЕМ

Полезная модель относится к электромеханическим, звуковоспроизводящим конструкциям, которые могут быть использованы в детских дошкольных, культурных, учебных, оздоровительных и лечебных центрах.
Имеется большое количество робототехнических конструкций, выполненных в виде сказочных и былинных героев, животных, людей, выполняющих движения отдельных органов и выдающих звуковую информацию. (заявки №2594041 (Франция), №0S3536242 (ФРГ), №2585583 (Франция), №2635017 (Франция), №2594041 (ФРГ), №0S3703491 (ФРГ), RU 2090234).
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели взята говорящая кукла, патент RU 94031919 A1, которая представляет собой куклу с встроенными динамиками и исполнительными механизмами, вызывающими движения органов речи куклы синхронно с звуком.
Недостатком прототипа является ограниченные функциональные возможности, в частности, отсутствие внешнего управления робототехническими конструкциями.
Техническим результатом полезной модели является повышение функциональных возможностей и расширение области применения робототехнической конструкции путем введения внутреннего и внешнего управления.
Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемая робототехническая конструкция, содержащая фигуру робота, в голове которой размещается механизм управления глазами и механизм управления ртом, и динамик, дополнительно содержит подвижной диск, трубу, неподвижное основание, механизм поворота фигуры робота, контакты, ограничивающие перемещение фигуры робота в заданных пределах, механизм останова фигуры робота, механизм поворота головы робота механизм останова головы робота; видеокамеру, приемник внешних команд, приемник внешнего звукового сопровождения, устройство управления, в состав которого входит кварцевый генератор, делитель частоты, счетчик адреса постоянного запоминающего устройства внутренних команд, постоянное запоминающее устройство внутренних команд, дешифратор внешних команд, формирователь внешних команд, переключатель команд, формирователь команд, источник внутреннего звукового сопровождения, переключатель звукового сопровождения, усилитель низкой частоты; передающее устройство, в состав которого входит приемник видеосигнала и звука, дисплей, блок формирования команд с пультом управления, передатчик внешних команд, гарнитура оператора с микрофоном и наушниками, микрофонный усилитель и передатчик звукового сопровождения, при этом на подвижном диске крепится фигура робота, через центр подвижного диска проходит труба; нижний конец трубы закреплен в центре неподвижного основания, а верхний конец через подвижную втулку подсоединяется к голове фигуры робота и к механизму поворота головы робота, в которой размещен механизм останова головы робота; на подвижном диске установлен механизм поворота фигуры робота и контакты, ограничивающие перемещение фигуры робота в заданных пределах, и механизм останова фигуры робота; приемник внешних команд подключен на вход дешифратора внешних команд, дешифратор внешних команд подключен на вход формирователя внешних команд, выход формирователя внешних команд подключен на вход переключателя команд; кварцевый генератор подключен на вход делителя частоты, выход делителя частоты подключен на счетчик адреса постоянного запоминающего устройства внутренних команд, выходы счетчика адреса постоянного запоминающего устройства внутренних команд подключены к постоянному запоминающему устройству внутренних команд, выходы постоянного запоминающее устройство внутренних команд подключены к переключателю команд, выходы переключателя команд подключены к формирователю команд, выходы формирователя команд подключены к механизму поворота головы робота, к механизму останова головы робота, к механизму поворота фигуры робота, к механизму останова фигуры робота; источник внутреннего звукового сопровождения подключен на вход переключателя звукового сопровождения, выход приемника внешнего звукового сопровождения подключен на вход переключателя звукового сопровождения, выход переключателя звукового сопровождения подключен на вход усилителя низкой частоты, выход усилителя низкой частоты подключен на входы механизма управления ртом и на динамик, один из выходов формирователя внешних команд подключен на управляющие входы переключателя команд, на управляющие входы переключателя звукового сопровождения и на вход «R» делителя частоты; выходы приемника видеосигнала и звука подключены к дисплею и к наушникам гарнитуры, вход блока формирования команд подключен к пульту управления, а его выход подключен на вход передатчика внешних команд, микрофон подключен к входу микрофонного усилителя, его выход подключен к передатчику звукового сопровождения.
На рис.1 приведена структурная схема предлагаемой робототехнической конструкции с внешним и внутренним управлением, а на рис.2 приведен возможный вид робототехнической конструкции, которая содержит фигуру робота 1, закрепленную на подвижном диске 2, через центр которого проходит труба 3, нижний конец которой закреплен в центре неподвижного основания 4. Верхняя часть трубы 3 через подвижную втулку 5 подсоединяется к голове робота 6 и к механизму поворота головы робота 7, в котором размещен механизм останова головы робота 8. Во внутренней полости головы робота 6 располагается механизм управления глазами 9 и механизм управления ртом 10. На неподвижном основании 4 установлен механизм поворота фигуры робота 11 подвижного диска 2 относительно неподвижного основания 4. На неподвижном основании 4 установлены контакты 12, которые ограничивают перемещение подвижного диска 2 в заданных пределах, и механизм останова фигуры робота 13, с помощью которого можно установить фигуру робота 1 в направлении зрителя.
В состав робототехнической конструкции ведены видеокамера 14, приемник внешних команд 15, приемник внешнего звукового сопровождения 16 и устройство управления 17, в состав которого входит кварцевый генератор 18, делитель частоты 19, счетчик адреса постоянного запоминающего устройства внутренних команд 20, постоянное запоминающее устройство внутренних команд 21, дешифратор внешних команд 23, формирователь внешних команд 24. переключатель команд 25, формирователь команд 26, источник внутреннего звукового сопровождения 27, переключатель звукового сопровождения 28 и усилитель низкой частоты 29, при этом выход приемника внешних команд 15 подключен на вход дешифратора внешних команд 23, дешифратор внешних команд 23 подключен на вход формирователя внешних команд 24, выход формирователя внешних команд 24 подключен на вход переключателя команд 25; кварцевый генератор 18 подключен на вход делителя частоты 19, выход делителя частоты 19 подключен на счетчик адреса постоянного запоминающего устройства внутренних команд 20, выходы счетчика адреса постоянного запоминающего устройства внутренних команд 20 подключен к постоянному запоминающему устройству внутренних команд 21, выходы постоянное запоминающее устройство внутренних команд 21 подключены к переключателю команд 25, выходы переключателя команд 25 подключены к формирователю команд 26, выходы формирователя команд 26 подключены к механизму поворота головы робота 7, к механизму останова головы робота 8, к механизму поворота фигуры робота 11, к механизму останова фигуры робота 13. Источник внутреннего звукового сопровождения 27 подключен на вход переключателя звукового сопровождения 28, выход приемника внешнего звукового сопровождения 16 подключен на вход переключателя звукового сопровождения 28, выход переключателя звукового сопровождения 28 подключен на вход усилителя низкой частоты 29, выход усилителя низкой частоты 29 подключен на входы механизма управления ртом 10 и на динамик 30. Один из выходов формирователя внешних команд 24 подключен на управляющие входы переключателя команд 25, переключателя звукового сопровождения 28 и к входу «R» делителя частоты 19.
В состав робототехнической конструкции входит также передающее устройство 31, в состав которого входит приемник видеосигнала и звука 32, дисплей 33, блок формирования команд 34 с пультом управления 35, передатчик внешних команд 36, гарнитура оператора 37 с микрофоном 38 и наушниками 39, микрофонный усилитель 40 и передатчик звукового сопровождения 41, при этом выходы приемника видеосигнала и звука 32 подключены к дисплею 33 и к наушникам 39 гарнитуры 37, вход блока формирования команд 34 подключен к пульту управления 35, а его выход подключен на вход передатчика внешних команд 36, микрофон 38 подключен к входу микрофонного усилителя 40, его выход подключен к передатчику звукового сопровождения 41.
Робототехническая конструкция работает следующим образом:
В исходном состоянии (режим с внутренним управлением) робототехническая конструкция работает по программе, заложенной в постоянном запоминающем устройстве внутренних команд 21, при этом работает кварцевый генератор 18, делитель частоты 19, счетчик адреса постоянного запоминающего устройства 20, постоянное запоминающее устройство внутренних команд 21. Команды через переключатель команд 25 и формирователь команд 26 поступают не механизмы робототехнической конструкции. Одновременно включается источник внутреннего звукового сопровождения 27, звуковая информация с которого через переключатель звукового сопровождения 28 и усилитель низкой частоты 29 поступает на динамик 30 и механизм управления ртом 10.
Видеокамера 14, расположенная вблизи робота фиксирует обстановку около робототехнической конструкции и посылает видео и звуковые сигналы на передающее устройство 31, находящееся в отдельном помещении на расстоянии порядка 20-30 метров от робототехнической конструкции. Сигналы с видеокамеры 14 поступают на приемник видеосигнала и звука 32, и фиксируются на дисплее 33 и наушниках 39 гарнитуры 37. Оператор видит на дисплее 33 обстановку около робототехнической конструкции, слышит речи окружающих и на пульте 35 набирает соответствующие команды, наблюдая за их выполнением по дисплею.. Команды с блока формирования команд 34 через передатчик внешних команд 36 и эфир поступают на вход приемника внешних команд 15 и далее дешифратор внешних команд 23 и формирователь внешних команд 24. Первой командой при переходе с внутреннего управления на внешнее является команда перехода на внешнее управление, которая с выхода формирователя внешних команд 24 поступают на управляющие входы переключателя команд 25 и переключателя звукового сопровождения 28 и на вход «R» делителя частоты 19. При этом на формирователь команд 26 поступают команды с формирователя внешних команд 24, а на усилитель низкой частоты 29 поступает звуковая информация с приемника внешнего звукового сопровождения 16. Каждая команда включает один объект или механизм, вторичное поступление этой команды отключает объект или механизм.
Таким образом, в режиме внешнего управления оператор (артист) воплощается в образ робота (сказочного или былинного героя) и через него общается со зрителями в реальном времени, что обеспечивает большое эмоционально-психологическое воздействие на зрителей. Предлагаемый робототехническая конструкция может использоваться в детских дошкольных, культурных и лечебных учреждениях, в выставочных залах, в качестве экскурсоводов, гидов, в кукольных театрах и т.д. Количество команд определяется робототехнической конструкцией. Основными особенностями предлагаемой робототехнической конструкции является низкая стоимость, использование типовых элементов (радиотелефона, видеокамеры, гарнитуры и т.д.) и большое эмоционально-психологический воздействие на зрителей