СИСТЕМА АКТИВНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ КОРПУСА РОБОТИЗИРОВАННОГО КРАУЛЕРА

Полезная модель относится к системам автоматического управления и регулирования механической структурой, посредством электронных управляющих сигналов, формируемых микроэлектромеханическим сенсором позиционирования и акселерометрии.
Технический результат заключается в непрерывном измерении положения корпуса роботизированного краулера (подвижного устройства с колесным движителем, осуществляющим изменение направления движения за счет разности вращения мотор-колес) микроэлектромеханическим сенсором и подачи с него управляющих сигналов на жестко закрепленные на корпусе и посредством балансиров связанные с мотор-колесами сервоприводы, которые и являются исполнительными устройствами стабилизирующими положение корпуса относительного преодолеваемого рельефа в активном, без значительных задержек, режиме.
В отличие от существующих методов стабилизации - системами, устанавливаемыми на наземной технике с исполнительными пневмо- и гидравлическими приводами, полезная модель осуществляет более четкое, оперативное не инертное регулирование. Одновременно с тем данная модель активной стабилизации в полной мере применима лишь во взаимодействии с указанными типом активной балансирной подвески и движителем, состоящим из отдельных мотор-колес, реализующих изменение направления движения по типу краулера - за счет изменения их вращения.
Сущность работы модели заключатся в следующем
Как показано на функциональной схеме системы активной стабилизации корпуса роботизированного краулера (фиг. 1) источником управляющего сигнал является микроэлектромеханический сенсор - гироскоп-акселерометр 1, определяющий пространственное положение по геометрическим осям и воздействие ускорений поступательного движения на корпус машины, в котором он установлен. Принцип работы такого сенсора основан на преобразовании в электрический сигнал дифференциальной емкости конденсаторов соответствующих осей координат, образуемой при перемещении рабочего твердого тела на подвесах, являющихся обкладками этих конденсаторов. Изменение емкости происходит под действием силы Кориолиса на рабочее твердое тело и позволяет оценить амплитудные значения указанных воздействий.
Далее, сигнал поступает на микроконтроллер 2, предназначенный для его оценки, обработки и формирования сигналов управления, которые, поступая на платы управления силовым питанием (драйверы) 3 приводят в действие сервоприводы 4, размещенные в корпусе краулера 5, показанного на общем виде (фиг. 2).
Как показано на схеме (фиг. 3) каждый из сервоприводов 4 в зависимости от полученного сигнала изменяет угол положения рабочей оси 6, связанной через балансир 7 с опорным мотор-колесом 8, тем самым позиционируя корпус машины 9 в заданном положении вне зависимости от характера и рисунка рельефа 10.
Данная система решает технические задачи стабилизированного позиционирования специальной оснастки и оборудования, транспортируемого в сложных дорожных условиях, таких как: приборы наблюдения, прицелы и комплексы вооружения. Так же возможностью применения системы на вездеходном шасси типа краулер, упрощая и снижая габаритные размеры за счет исключения из общей конструкции отдельных систем стабилизации данного оборудования.
Аналогом предлагаемой разработки является способ наблюдения объектов с дистанционного пилотируемого летательного аппарата (Патент № RU (11) 2665016 (13) С1, МПК B60G 21/00 (2006.01) B62D 49/08 (2006.01). Авторы: Казарцев Алексей Александрович, Большаков Николай Владимирович, Мурадян Ашот Саргисович. Опубликовано: 24.08.2018). Изобретение относится к подвеске транспортного средства. Активная подвеска узкого транспортного средства содержит силовой привод, работающий под управлением программного обеспечения электронного блока в зависимости от скорости, угла поворота и сил, действующих на транспортное средство.
Близким предлагаемому устройству является Подвеска транспортного средства с автоматическим регулированием наклона колес и кузова в сторону поворота (Патент № RU (11) 2747462 (13) С1 Автор(ы): Зеленов Вадим Дмитриевич, Зеленов Дмитрий Александрович. Опубликовано: 10.04.2016). Изобретение относится к транспортным подвескам. Подвеска с автоматическим регулированием наклона колес и кузова в сторону поворота состоит из независимой подвески, включающей подвижные элементы, соединенные с упругими элементами.
Недостатками является следующее:
Обе модели предназначены для решения технических задач по обеспечению устойчивости колесного шасси с основным силовым агрегатом и не имеют целью обеспечения на корпусе (фюзеляже) уровня высокой степени стабилизации, что реализовано в предлагаемой полезной модели:
1. применение компактной электронной системы позиционирующего управления, что обеспечивает малые габариты конструкции в целом;
2. обеспечение стабилизации транспортируемого оборудования, а не только корпуса транспортного средства;
3. стабилизация оборудования при его транспортировке по сильно пересеченной местности с высокой амплитудой рельефа и относительно высокой скорости;
4. возможность использования данной системы на высокоманевренной платформе типа краулер.
Предложенная модель может быть применена в областях использования робототехнических и роботизированных машин специального и военного назначения.