RU2600043C2 - Робот-шар - Google Patents
Робот-шар Download PDFInfo
- Publication number
- RU2600043C2 RU2600043C2 RU2015107469/02A RU2015107469A RU2600043C2 RU 2600043 C2 RU2600043 C2 RU 2600043C2 RU 2015107469/02 A RU2015107469/02 A RU 2015107469/02A RU 2015107469 A RU2015107469 A RU 2015107469A RU 2600043 C2 RU2600043 C2 RU 2600043C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- robot
- links
- working body
- working element
- parallel manipulator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Robotics (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания новых моделей как автономных, так и дистанционно управляемых мобильных роботов. Робот-шар содержит полый корпус, выполненный в виде двух соединенных полусфер, рабочий орган и параллельный манипулятор. Параллельный манипулятор состоит из радиально расположенных звеньев, концы которых соединены с шарнирами, закрепленными на внутренней поверхности корпуса и рабочем органе, который снабжен блоком управления, системой приводов и блоком питания. При этом звенья выполнены с возможностью изменения их длины и согласованного с ним управляемого смещения рабочего органа. Технический результат заключается в повышении эффективности движения, маневренности и эксплуатационной надежности. 2 ил.
Description
Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания новых моделей как автономных, так и дистанционно управляемых мобильных роботов.
Известно самоходное средство (патент РФ №2315686, МПК B25J 9/00; B25J 11/00, опубл. 2008), характеризующееся тем, что содержит полую сферу, установленные внутри сферы двигатели, зафиксированные таким образом, что их геометрические оси перпендикулярны друг другу и пересекаются в геометрическом центре сферы; один из двигателей установлен на внутренней поверхности сферы и соединен посредством каркаса, выполненного в форме четверти окружности, со вторым двигателем, установленным на свободном конце упомянутого каркаса и снабженным аналогичным каркасом, связанным с его валом.
К недостаткам указанного робота относят низкую эффективность движения и низкую маневренность, связанные с тем, что для реализации роботом поворота в любом направлении необходимо, чтобы один из двигателей, установленный на внутренней поверхности сферы, был в верхней части шара.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению (прототип) является робот-шар (патент РФ №106215, МПК B62D 57/00, опубл. 2011), который содержит корпус, выполненный в виде полого шара, внутренний каркас, соединенный с корпусом шарниром, закрепленный на внутреннем каркасе первый электропривод, вал которого соединен с корпусом; так же на каркасе закреплен второй электропривод, на обоих концах сквозного вала которого закреплены дебалансы.
Недостатком указанного устройства является низкая маневренность, связанная с тем, что для устойчивого прямолинейного движения требуется установить дебалансы перпендикулярно внутреннему каркасу, что проблематично контролировать на пересеченной местности.
Задачей предлагаемого изобретения является создание робота-шара, обеспечивающего повышение эффективности движения, маневренности и эксплуатационной надежности.
Задача решается следующим образом. В робот-шар, содержащий полый корпус, выполненный в виде двух соединенных полусфер, и рабочий орган, введен параллельный манипулятор, состоящий из радиально расположенных звеньев, концы которых соединены с шарнирами, закрепленными на внутренней поверхности корпуса и рабочем органе, который снабжен блоком управления, системой приводов и блоком питания, причем звенья выполнены с возможностью изменения их длины и согласованного с ним управляемого смещения рабочего органа.
Сущность устройства поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена конструкция заявляемого робота-шара.
На фиг. 2 изображен процесс движения робота-шара.
Робот-шар содержит корпус 1, который состоит из двух соединенных между собой полусфер, радиально установленные звенья 2.1-2.4, концы которых соединены шарнирами 3.1-3.4 с внутренней поверхностью корпуса 1 и рабочим органом 4. Рабочий орган 4 содержит блок управления, блок питания, систему приводов, сенсорную систему, коммуникационную систему и грузовой отсек (на чертеже не показаны). Параллельный манипулятор состоит из звеньев 2.1-2.4 и шарниров 3.1-3.4.
Робот-шар работает следующим образом.
До начала движения рабочий орган 4 расположен в нижней части корпуса 1 таким образом, чтобы центр тяжести робота-шара находился ниже геометрического центра сферического корпуса, что позволяет роботу находиться в устойчивом стационарном положении (фиг. 2, а). Для осуществления движения в выбранном направлении непосредственно или дистанционно на систему приводов подаются управляющие сигналы, которые приводят в движение звенья 2.1-2.4, т.е. длина звеньев 2.1-2.4 начинает согласованно изменяться и приводит к управляемому смещению рабочего органа 4, а вместе с ним и центр тяжести всего робота из стационарного положения в требуемую сторону движения (фиг. 2, б). В результате появляется вращающий момент относительно геометрического центра сферического корпуса в ту сторону, куда отклонился рабочий орган 4, и корпус 1 робота-шара начинает вращаться. После того как центр тяжести робота-шара опять достигнет стационарного положения, производится очередное смещение рабочего органа 4 в требуемое направление движения. Так, управляемое перемещение рабочего органа 4 параллельного манипулятора приводит робот-шар в непрерывное движение по любой заданной траектории.
Кинематические цепи звеньев манипулятора могут состоять из поступательных и вращательных пар. Число звеньев у параллельного манипулятора может быть различным. Каждое звено управляется одним приводом, который объединен с рабочим органом либо установлен на внутренней поверхности корпуса, что существенно повышает динамику и точность позиционирования рабочего органа внутри корпуса робота-шара. Замкнутая кинематическая цепь параллельного манипулятора обеспечивает высокую жесткость всей конструкции. Так как нагрузка рабочего органа разделяется между приводами, параллельный манипулятор способен обеспечить высокую грузоподъемность, что позволит в рабочем органе разместить большое количество бортового оборудования.
Благодаря тому что параллельный манипулятор способен перемещать центр масс робота в пределах внутренней полости корпуса робота, то ускоренное линейное перемещение рабочего органа может создавать импульс, который позволит роботу-шару поступательно двигаться в заданном направлении. Данные свойства будут полезны для преодоления препятствий на пути робота с помощью прыжков.
Преимуществом данного робота является то, что благодаря всенаправленному перемещению рабочего органа внутри полого сферического корпуса, обеспечивается исключительная подвижность и маневренность, и он способен быстро изменить направление движения с нулевым радиусом разворота.
Источники информации
1. Патент РФ №2315686, МПК: B25J 9/00; B25J 11/00, опубл. 2008.
2. Патент РФ №106215, МПК: B62D 57/00, опубл. 2011 (прототип).
Claims (1)
- Робот-шар, содержащий полый корпус, выполненный в виде двух соединенных полусфер, и рабочий орган, отличающийся тем, что он содержит параллельный манипулятор, состоящий из радиально расположенных звеньев, концы которых соединены с шарнирами, закрепленными на внутренней поверхности корпуса и рабочем органе, который снабжен блоком управления, системой приводов и блоком питания, причем звенья выполнены с возможностью изменения их длины и согласованного с ним управляемого смещения рабочего органа.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BY20140464 | 2014-08-29 | ||
BYA20140464 | 2014-08-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015107469A RU2015107469A (ru) | 2016-09-27 |
RU2600043C2 true RU2600043C2 (ru) | 2016-10-20 |
Family
ID=57018283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015107469/02A RU2600043C2 (ru) | 2014-08-29 | 2015-03-03 | Робот-шар |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2600043C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107116574A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-01 | 芜湖星途机器人科技有限公司 | 防滚动的机器人躯干 |
RU2658683C1 (ru) * | 2016-12-28 | 2018-06-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | Шарообразный робот (варианты) |
RU2783322C1 (ru) * | 2022-05-26 | 2022-11-11 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Автономный универсальный сфероподобный робот доставки |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113086040A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-07-09 | 北京邮电大学 | 一种开合式的可重构球形机器人 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2004300C1 (ru) * | 1991-09-02 | 1993-12-15 | Владимир Николаевич Гирич | Самоходна игрушка |
US6414457B1 (en) * | 1999-08-16 | 2002-07-02 | The University Of Delaware | Autonomous rolling robot |
RU2315686C2 (ru) * | 2005-08-05 | 2008-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН " | Робот-шар |
ES2351457A1 (es) * | 2010-08-06 | 2011-02-04 | Universidad De Málaga | Robot esferico. |
RU106215U1 (ru) * | 2011-02-15 | 2011-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Робот шар |
US8316970B1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-11-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Hydraulic-based spherical robot |
CN104002887A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-27 | 上海大学 | 快速转向球形机器人 |
-
2015
- 2015-03-03 RU RU2015107469/02A patent/RU2600043C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2004300C1 (ru) * | 1991-09-02 | 1993-12-15 | Владимир Николаевич Гирич | Самоходна игрушка |
US6414457B1 (en) * | 1999-08-16 | 2002-07-02 | The University Of Delaware | Autonomous rolling robot |
RU2315686C2 (ru) * | 2005-08-05 | 2008-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН " | Робот-шар |
ES2351457A1 (es) * | 2010-08-06 | 2011-02-04 | Universidad De Málaga | Robot esferico. |
US8316970B1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-11-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Hydraulic-based spherical robot |
RU106215U1 (ru) * | 2011-02-15 | 2011-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Робот шар |
CN104002887A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-27 | 上海大学 | 快速转向球形机器人 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2658683C1 (ru) * | 2016-12-28 | 2018-06-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | Шарообразный робот (варианты) |
CN107116574A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-01 | 芜湖星途机器人科技有限公司 | 防滚动的机器人躯干 |
CN107116574B (zh) * | 2017-05-27 | 2020-05-22 | 芜湖星途机器人科技有限公司 | 防滚动的机器人躯干 |
RU2783322C1 (ru) * | 2022-05-26 | 2022-11-11 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Автономный универсальный сфероподобный робот доставки |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015107469A (ru) | 2016-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mertyüz et al. | FUHAR: A transformable wheel-legged hybrid mobile robot | |
US8875815B2 (en) | Mobile robot | |
Luo et al. | OriSnake: Design, fabrication, and experimental analysis of a 3-D origami snake robot | |
US10576622B2 (en) | Robotic manipulator | |
RU2600043C2 (ru) | Робот-шар | |
WO2008084480A2 (en) | A quadruped legged robot driven by linear actuators | |
CN205085966U (zh) | 一种自重构模块化可移动式机器人***模块单元 | |
KR101853258B1 (ko) | 외골격 가변형 구형로봇 | |
CN102616295A (zh) | 一种基于模块化的多关节链节式机器人 | |
KR101753598B1 (ko) | 탄성 접이식 몸체 구조 메커니즘을 가지는 공중-지상 이동 로봇 | |
RU149882U1 (ru) | Сфероробот | |
Ghariblu et al. | Structure and dynamic modelling of a spherical robot | |
KR20150112599A (ko) | 직렬탄성구동기를 구비하는 휴머노이드 로봇 | |
Karakurt et al. | Design of six legged spider robot and evolving walking algorithms | |
Singh et al. | Design and motion analysis of compliant omnidirectional spherical modular snake robot (COSMOS) | |
Romanov et al. | SABER: Modular reconfigurable robot for industrial applications | |
Sun et al. | Towards stable and efficient legged race-walking of an ePaddle-based robot | |
RU157044U1 (ru) | Пространственный механизм | |
Singh et al. | Design and implementation of Omni-directional spherical modular snake robot (OSMOS) | |
RU2315686C2 (ru) | Робот-шар | |
RU130916U1 (ru) | Многозвенное транспортное средство | |
Silva et al. | CRABOT: A Six-legged Platform for Environmental Exploration and Object Manipulation. | |
CN105667612B (zh) | 一种用于狭窄空间的越障机器人 | |
RU123754U1 (ru) | Автономный виброробот с дебалансным движителем | |
RU172752U1 (ru) | Портальный манипулятор параллельной структуры |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210304 |