SU933533A1 - Vehicle walking support - Google Patents

Description

( ШАГАЮЩАЯ ОПОРА ТРАНСПОРТНОГО (STEPPING TRANSPORT SUPPORT

1one

Изобретение относитс  к созданию и исследованию адаптивных шагающих машин, в частности к их опорам.The invention relates to the creation and study of adaptive walking machines, in particular to their supports.

Известна опора шагающей машины, содержаща  корпус двухстепенного шарнира, поворотно установленный на вертикальной оси paMjji транспортного средства, голень, соединенную горизонтальным шарниром с нижним концом бедра, имеющего на верхнем конце жестко прикрепленный к нему горизонтальный вал, который поворотно установлен в корпусе двухстепенного шарнира и соединен с приводом поворота бедра, и привод поворота голени, соединенный с ней гибкой передачей, ведущий элемент которой установлен соосно с валом бедра, а ведомый расположен соосно с шарниром голени и жестко соединен с последней, причем привод поворота голени установлен на корпусе двухстепенного шарнираГ11Known support walking machine, containing the body of a two-pivot joint, pivotally mounted on the vertical axis of the vehicle paMjji, a shin connected by a horizontal hinge to the lower end of the femur, having a horizontal shaft rigidly attached to it at the upper end, which is pivotally mounted in the case of a two-stage hinge and connected to drive of the hip, and the drive of rotation of the tibia, connected to it by a flexible gear, the driving element of which is mounted coaxially with the shaft of the thigh, and the follower is located coaxially with arnirom leg and rigidly connected with the latter, wherein the tibia rotation drive is mounted on the two-stage casing sharniraG11

Недостатком этой опоры  вл етс  зависимость угла между бедроми гоСРЕДСТВАThe disadvantage of this support is the dependence of the angle between the thigh and th

ленью от движени  бедра, что часто требует корректирующей работы привода голени, т.е. расширени  его скоростных характеристик.laziness from the movement of the thigh, which often requires corrective operation of the drive of the tibia, i.e. expansion of its speed characteristics.

Наиболее близкой к предлагаемой опоре  вл етс  шагающа  опора, содержаща  корпус двухстепенного шарнира , поворотно устаноапениый на вертикальной оси рамы транспортного средства, шарнирно прикрепленное к корпусу бедро и шарнирно соединенную с ним голень, ось которой посредством механической передачи св зана с выходным звеном дифференциальной передачи, два других звена которой через согласующие редукторы св заны один с установленным на корпусе приводом поворота бедра, а другой - с приводом 1голе ни 12.Closest to the proposed support is a walking support, comprising a two-stage hinge body, pivotally mounted on the vertical axis of the vehicle frame, a hip hinged to the body, and a shin hinged to it, which by mechanical transmission is connected to the output gear of a differential gear, two the other links of which are connected by means of matching gearboxes one with a hip rotation drive mounted on the body, and the other with a 12 h drive.

Звень  такой опоры движутс  независ11мо друг от друга, что позвол ет либо уменьшить требовани  к скоростному диапазону привода голени, либо при том же самом диапазоне повысить скорость движени  голени и соответственно шагающей машины. Однако дальнейшее увеличение скорости шагающей машины и улучшение ее проходимости, требующей увеличени  скорости noBopoia голени, возможны лишь за счет повышени  скорости вращени  ее привода, что труднодостижимо .The link of such a support moves independently of each other, which allows either to reduce the requirements for the speed range of the drive of the tibia, or at the same range to increase the speed of movement of the tibia and, accordingly, the walking machine. However, a further increase in the speed of the walking machine and the improvement of its patency, which requires an increase in the speed of the noBopoia of the lower leg, is possible only by increasing the speed of rotation of its drive, which is difficult to achieve.

Цель изобретени  - повышение проходимости и скорости транспортного средства без изменени  характеристик привода поворота голени.The purpose of the invention is to increase the patency and speed of the vehicle without changing the characteristics of the drive turning the tibia.

Цель достигаетс  тем, что звено ди(| ференциальной передачи, св занное с приводом поворота бедра, снабжено управл емым тормозом, а между этим звеном и приводом установлена сцепна  муфта.The goal is achieved by the fact that the link di (| of the potential transmission, connected with the drive of the hip rotation, is supplied with a controlled brake, and a coupling coupling is installed between this link and the drive.

Такое выполнение опоры дает возможность за счет отключени  сцепной муфты и торможени  указанного звена дифференциальное передачи создавать и определенные моменты (например, когда по услови м движений требуетс  поднимать бедро вверх и сближать голень с бедром или опускать бедро и увеличивать угол между звень ми опоры) зависимость между движением бедра и голени и тей самым повышать скорость движени  голени относительно бедра без увеличени  скоростного диапазона ее привода.Such an implementation of the support enables, by disconnecting the coupling clutch and braking the said link, the differential gear to create certain moments (for example, when, under the conditions of movement, it is required to lift the thigh up and bring the lower leg to the thigh or lower the thigh and increase the angle between the links of the support) movement of the thigh and tibia and the most to increase the speed of movement of the tibia relative to the thigh without increasing its drive speed range

На чертеже изображена принципиальна  схема шагающей опоры.The drawing shows a schematic diagram of the walking support.

Опора крепитс  к корпусу шагающей машины, выполненному в виде расположенных одна над другой рам 1 и 2, скрепленных между собой ос ми 3. Верхн   рама 1 служит дл  установки аппаратуры обзора и управлени , а оси 3 - дл  креплени  на них ojiop машины. .The support is attached to the body of the walking machine, made in the form of frames 1 and 2 arranged one above the other, fastened together by axis 3. The top frame 1 is used to install the viewing and control equipment, and axis 3 - to attach the ojiop of the machine on them. .

Кажда  опора состоит из голени М, бедра 5 и выполненного в виде плиты корпуса 6 двухстепенного шарнира, который с помощью подшипника 7 установлен на оби 3. Голень k и бедроEach support consists of a shin M, a hip 5 and a two-pivot joint made in the form of a plate of the body 6, which is mounted on obi 3 by means of a bearing 7. The shin k and thigh

5св заны между собой цилиндрическим коленным шарниром 8, а вал Э, на котором закреплено бедро 5, и корпус5c are interconnected by a cylindrical knee joint 8, and the shaft E, on which the thigh 5 is fixed, and the body

6шарнира св заны цилиндрическим шарниром 10 бедра 5. Голень k, бедро 56 hinges are connected by a cylindrical hinge 10 of the thigh 5. The shin k, the thigh 5

и корпус 6 двухстепенного шарнира приводитс  в движение с помощью состо щих из электродвигател  с редукторо трех след щих приводов - привода 11 поворота бедра в вертикальной плоскости , привода 12 поворота опоры иand the housing 6 of the two-stage hinge is set in motion with the help of three following drives, consisting of an electric motor with a gearbox, a hip rotation actuator 11 in a vertical plane, a support rotation actuator 12 and

привода .13 поворота голени, установ ленных на корпусе 6 двухстепенного шарнира и св занных электрически с аппаратурой управлени . При этом выходной вал привода 12 с помощью зубчатого колеса 1 св зан с зубчатым сектором 15, неподвижно закрепленным на раме 2. Выходной вал привода 11 с помощью зубчатой пары 16, 17 св зан с валом 9, на котором закреплено бедро 5 опоры. Выходной вал привода 13 с помощью зубчатой пары 18, 19 соединен с валом 20, установленным на корпусе 6 с помощью подшипника 21 параллельно валу 9 и перпендикул рно оси 3. Голень k закреплена на валу 22, размещенном в бедре 5 с помощью шарнира 8. На этом же валу закреплен шкив 23, св занный гибкой св зью, например, ремнем 2Ц, со шкивом 25. Последний приводитс  в движение от выходного звена планетарной дифференциальной передачи, котора  состоит из водила 26 с установленными в нем сателлитами 27, коронной шестерни 28 и солнечной шестерни 29.a .13 rotator drive leg mounted on body 6 of a two-stage hinge and connected electrically with control equipment. In this case, the output shaft of the drive 12 is connected with the gear wheel 1 to the toothed sector 15 fixedly mounted on the frame 2. The output shaft of the drive 11 is connected by means of the gear pair 16, 17 to the shaft 9, on which the support thigh 5 is fixed. The output shaft of the drive 13 by means of a gear pair 18, 19 is connected to the shaft 20 mounted on the housing 6 by means of a bearing 21 parallel to the shaft 9 and perpendicular to the axis 3. The drumstick k is fixed on the shaft 22 placed in the thigh 5 by means of a hinge 8. On The same shaft is fixed to a pulley 23 connected by a flexible coupling, for example, a 2C belt, to a pulley 25. The latter is set in motion from the output link of the planetary differential gear, which consists of a carrier 26 with satellites 27 installed in it, a crown gear 28 and a solar gears 29.

При этом водило 26 дифференциальной передачи насажено на вал 20, св занный с приводом голени через согласующий редуктор, включающий, например , зубчатую пару 18, 19. Шестерн  29, насаженна  на вал 30, который с помощью подшипника 31 установлен на корпусе 6, через управл емую сцепную муфту 32 и согласующий редуктор, содержащий зубчатую пару 33, 3, св зана с приводом 11. Шестерн  29 может быть остановлена с помощью тормозного устройства, состо щего , например, из насаженного на вал 30 тормозного барабана 35 и тормозной ленты 36. Шкив 25 жестко св зан с шестерней 28, котора  входит в зацепление с сателлитами 27 и  вл етс  в данйом случае выходным звеном дифференциальной передачи.In this case, the differential transmission carrier 26 is mounted on the shaft 20, which is connected to the tibia drive via a matching gearbox, including, for example, a gear pair 18, 19. A gear 29, mounted on the shaft 30, which is mounted on the housing 6 by means of a bearing 31 The coupling coupling 32 and the matching gearbox containing the gear pair 33, 3 are connected to the drive 11. The gear 29 can be stopped using a braking device consisting, for example, of a brake drum 35 mounted on the shaft 30 and a brake belt 36. Pulley 25 rigidly connected to gear it is 28, which is engaged with the satellites 27 and in this case is the output link of the differential gear.

Claims (2)

При движении опоры сигналы управ;Лени  поступают на приводы 11, 12 и 13, привод  во вращение выходные валы их. редукторов. Так как сектор 15 жестко св зан с рамой 2 корпуса, колесо И при вращении выходного вала привода 12 обкатываетс  по сектору 15, заставл   корпус 6 совершать вращение относительно оси 3. Поскольку вал 9, на котором закреплено бедро 5, св зан с корпусом 6 при помощи шарнира 10, то это бедро вместе с голенью J также будет вращатьс  относительно оси 3, обеспечива  гориз тальное движение машины с помощью опор, взаимодействующих с грунтом, или перенос свободных опор. Если по услови м движени  (например, при переносе опоры через высокое преп т ствие) угловые скорости бедра и голени имеют одинаковое направление, то по команде от системы управлени  машиной муфта 32 включаетс , а лент 36 отпускаетс . При этом сигналы на подъем и опускание бедра 5 относите но корпуса 6, поступающие на привод 11, через зубчатую пару 16, 17 привод т в движение вал 9 с закрепленным на нем бедром 5, вызыва  не тол ко его подъем, но и вращение через согласующую зубчатую пару 33, 3 входного звена дифференциальной пер дачи, св занного с приводом бедра, т.е. шестерни 29. Если при этом на привод 13 поступают свои сигналы управлени , то водило 2б приводит в движение оси сателлитов 27, которые в свою очередь, получа  добавоч ное вращение от шестерни 29, приво .д т во вращение шестерню 28, установленную свободно на валу 30, и соединенный с ней шкив 25. Далее через ремень 2k, шкив 23 и вал 22 движение передаетс  на голень . Пр этом движение последней относительн бедра 5 складываетс  из двух движений . Одно вызываетс  вращением выходного звена дифференциальной передачи (шестерни 28 и св занного с ней шкива 25), а другое - обкатыванием ремн  2 относительно шкива 25 при движении бедра 5 относительно корпуса машины. В результате при соответствующем выборе передаточного числа зубчатой пары 33, З в процессе сгибани  бедра 5 относител но рам 1 и 2 ремень 2Ц остаетс  неподвижным (при неработающем приводе голени) относительно поверхности шкива 25 и не вызывает поэтому допол нительного поворота голени Ц относи тельно бедра 5 в шарнире 8. Если же по услови м движени  (.например, при опускании опоры дл  постановки ее на дно  мы) угловые скорости бедра и ./-олени имеют различное направление, то муфта 32 выключаетс , а лента 36 зат гиваетс . В результате движение бедра 5 относительно рамы 1 влечет за собой 36 обкатывание ремн  2 относительно шкива 25, вызыва  дополнительный поворот голени относительно бедра 5, т.е. увеличива  его угловую скорость. Дифференциальна  св зь между приводами голени и бедра может быть выполнена не только в виде планетарных механизмов с шестерн ми внутреннего зацеплени , но и на цилиндрических или конических зубма- ых колесах , фрикционах и т.п.,, а тормоз может быть любого подход щего вида, совмещенный со сцепной муфтой. Применение предлагаемой опоры позвол ет простыми техническими средствами в необходимых случа х резко увеличить скорость поворота голени без изменени  ее привода и таким образом увеличить скорость движени  шагающей машины и ее проходимость по пересеченной местности. Формула изобретени  Шагающа  опора транспортного средства , содержаща  корпус двухстепенного шарнира, поворотно установленный на вертикальной оси рамы транспортного средства, шарнирно прикрепленное к корпусу бедро и шарнирно соединенную с ним голень, ось которой посредством механической передачи св зана с выходным звеном дифференциальной передачи, два других звена которой через согласующие редукторы св заны - один с установленным на корпусе приводом поворота бедра, а другой - с приводом голени, отличающа   с   тем, что, и проходимости и с целью повышени  скорости транспортного средства без изменени  характеристик привода поворота голени, звено дифференциальной передачи, св занное с приводом поворота бедра, снабжено управл емым тормозом, а между этим звеном и приводом установлена сцепна  муфта . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 716898, кл. В 62 D 57/02,26.05.77. When the support moves, the control signals; Leni arrive at drives 11, 12 and 13, driving their output shafts into rotation. gearboxes. Since the sector 15 is rigidly connected to the frame 2 of the housing, the wheel I, when rotating the output shaft of the drive 12, rolls around sector 15, causes the housing 6 to rotate about axis 3. Since the shaft 9, on which the hip 5 is attached, is connected to the housing 6 when the hinge 10, this thigh, together with the tibia J, will also rotate about axis 3, ensuring horizontal movement of the machine with the help of supports interacting with the ground, or the transfer of free supports. If, according to the movement conditions (e.g., when the support is transferred through a high obstacle), the angular velocities of the hip and tibia are in the same direction, then, at the command of the machine control system, the coupling 32 is turned on, and the belts 36 are released. In this case, the signals for raising and lowering the hip 5 relative to the body 6, which are fed to the actuator 11, through the gear pair 16, 17 are driven by the shaft 9 with the hip 5 fixed on it, causing not only its rise, but also rotation through the matching a pair of 33, 3 input differential gear connected to the hip drive, i.e. gears 29. If the drive 13 receives its own control signals, then the carrier 2b drives the axes of the satellites 27, which in turn, receiving an additional rotation from gear 29, leads the gear 28, which is installed freely on the shaft, into rotation 30, and a pulley 25 connected to it. Then, through the belt 2k, the pulley 23 and the shaft 22, the movement is transmitted to the shin. In this case, the movement of the latter with respect to the hip 5 consists of two movements. One is caused by the rotation of the differential gear output (gear 28 and associated pulley 25), and the other by rolling the belt 2 relative to the pulley 25 as the hip 5 moves relative to the body of the machine. As a result, with an appropriate choice of the gear ratio of the gear pair 33, C in the process of bending the hip 5 relative to frames 1 and 2, the belt 2C remains stationary (with the lower drive of the lower leg) relative to the surface of the pulley 25 and therefore does not cause an additional rotation of the lower leg C relative to the thigh 5 in the hinge 8. If, according to the conditions of motion (for example, when lowering the support for placing it on the bottom), the angular velocities of the femur and the ./- erections have a different direction, then the coupling 32 is turned off, and the tape 36 is tightened. As a result, the movement of the hip 5 relative to the frame 1 entails 36 running around the belt 2 relative to the pulley 25, causing an additional rotation of the lower leg relative to the thigh 5, i.e. increasing its angular velocity. The differential connection between the shin and thigh drives can be made not only in the form of planetary mechanisms with internal gears, but also on cylindrical or conical gear wheels, clutches, etc., and the brake can be of any suitable type combined with the coupling coupling. The use of the proposed support allows simple technical means in necessary cases to dramatically increase the speed of rotation of the tibia without changing its drive and thus increase the speed of movement of the walking machine and its permeability over rough terrain. Claims of the vehicle support comprising a two-stage hinge body pivotally mounted on the vertical axis of the vehicle frame, a thigh hinged to the body and a shin hinged to it, the axis of which is mechanically connected to the output link of the differential gear, the other two of which through matching gearboxes are connected - one with a hip rotation drive mounted on the body, and the other with a tibia drive, characterized in that we pass STI and in order to increase the vehicle speed without changing the rotation drive characteristics shin differential transmission unit associated with the femur rotation drive, is provided with controllable brake and between this element and the drive clutch is installed. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 716898, cl. B 62 D 57 / 02,26.05.77. 2.Авторское свидетельство СССР tf 751701, кл. В 62 D 57/02,01.12.77 (прЬтотип).2. USSR author's certificate tf 751701, cl. B 62 D 57 / 02.01.12.77 (previous type). / 7 2 / 7 2 2i2DW lt5lif2i2DW lt5lif