СИСТЕМА УЛАВЛИВАНИЯ ПАДАЮЩИХ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ ТРОСОВОГО РОБОТА Российский патент 2023 года по МПК B25J9/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к устройствам на основе тросового робота и может быть использовано для улавливания падающих объектов не очень больших размеров и массы.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники известны тросовые системы, например, многофункциональный тросовый робот (см. KR10-2014-0061680, опубл. 22.05.2014)(1). В публикации описан тросовый робот, способный выполнять различные работы на судне, такие как термообработка, нанесение покрытий, сварка и маркировка. Тросовый робот включает в себя: четыре стойки, способные регулировать свою высоту; лебедку с установленным энкодером для встраивания в каждую стойку; концевой эффектор, соединенный и закрепленный на переднем конце троса каждой лебедки; рабочий модуль, установленный в исполнительном органе и контроллер, управляющий движением рабочего органа посредством управления лебедкой. Тросовый робот позволяет выполнять различные работы, имея такие устройства, как нагревательная горелка (термообработка), пистолет для нанесения покрытий (покрытие), сварочная горелка (сварка) и лазерная указка (маркировка) в зависимости от цели работы.

Известен тросовый робот (см. KR10-2019-0100903, опубл. 19.08.2019) (2). В публикации раскрыта параллельная тросовая роботизированная система для очистки и управления солнечной панелью и, в частности, параллельная тросовая роботизированная система для очистки и управления солнечной панелью, которая позволяет рабочему легко получить доступ к солнечной панели с помощью параллельного кабельного робота, тем самым повышая удобство очистки и управления солнечной панелью без установки солнечной панели. Роботизированная система для очистки и управления солнечной панелью содержит: множество рам, установленных на краю комплекса установки солнечной панели; устройство регулировки длины троса, установленное в каждой раме и предназначенное для регулировки длины троса при разматывании или сматывании троса; подвесной вал, соединенный с тросом устройства регулировки длины троса и расположенный вертикально по отношению к земле; и рабочий орган, установленный на нижнем конце вала подвески.

Известен робот с тросовой лебедкой для контроля плавучести под водой (см. KR10-2014-0088854, опубл. 08.06.2016). Изобретение относится к подводному тросовому роботизированному устройству, способному управлять плавучестью. Во внутренней стене и плавучей конструкции установлено множество тросовых лебедок, а трос соединен с верхним и нижним углами подвижной плиты с помощью направляющих роликов разной высоты, установленных в боковой стенке. Подводное тросовое роботизированное устройство сформировано для перемещения объекта, подлежащего перемещению, посредством установки объекта, подлежащего перемещению, на верхнюю часть подвижной пластины. В подвижной плите установлено устройство контроля плавучести с использованием балластной цистерны и груза для контроля плавучести; а также установлена ​​система технического зрения для наблюдения за подводной рабочей обстановкой и различные датчики для измерения положения, угла и высоты подвижной плиты. Движение и положение подвижной плиты тросовой лебедкой контролируются контроллером; и подвижную пластину можно перемещать в положение, за исключением рабочей области управления тросом, а положением подвижной пластины можно управлять, контролируя плавучесть.

Таким образом, из уровня техники известны тросовые системы различного назначения, однако наиболее близкого аналога, сходного по назначению с заявленным объектом в уровне техники, не найдено.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение направлено на решение технической проблемы, связанной с улавливанием не очень больших объектов с не очень большой массой.

Техническим результатом изобретения является создание тросовой системы для улавливания падающих объектов средних размеров.

Достижение заявленного технического результата возможно посредством системы улавливания падающих объектов на основе тросового робота, содержащей по меньшей мере четыре опоры, в верхней части которых размещены ролики, по которым перемещаются тросы. В нижней части опорных башен размещены электромоторы для управления тросами, обеспечивающие посредством программного регулирования быстрое перемещение сетки-улавливателя в горизонтальной плоскости и перемещение захваченного объекта на нижний уровень рабочего пространства робота. Мобильная платформа робота подвижна главным образом в горизонтальной плоскости и перемещается на большой площади при незначительных перемещениях вдоль вертикальной оси.

В предпочтительном варианте выполнения конструкция имеет малый вес.

В предпочтительном варианте выполнения в качестве платформы робота применяется сетка.

В частном варианте выполнения площадь сетки мобильной платформы незначительна в сравнении с площадью плоскости перемещения в рабочем пространстве робота.

В частном варианте выполнения площадь сетки 1-5 м², а площадь плоскости перемещения более 100 м².

В одном из вариантов выполнения используется четырехтросовый робот без вращательной степени свободы вокруг вертикальной оси.

Вышеупомянутые и другие цели, преимущества и особенности настоящего изобретения станут более очевидными из следующего неограничивающего описания его примерного варианта осуществления, приведенного в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых:

Фиг. 1 – схематическое изображение общего вида тросовой системы;

Фиг. 2 – схематическое изображение работы системы улавливания падающих объектов на основе тросового робота.

Позиции на фиг.1 обозначают следующее:

1 - опора (башня);

2 - трос;

3 - электромотор;

4 - сетка-улавливатель;

5 - улавливаемый объект.

Эти чертежи не охватывают и, кроме того, не ограничивают весь объем вариантов реализации данного технического решения, а представляют собой только иллюстративный материал частного случая его реализации.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с примером осуществления изобретения, показанном на Фиг. 1, система улавливания массивных объектов на основе тросового робота содержит несколько опор (башен) (1), между которыми на тросах (2) растянута сетка (4), которая служит для улавливания падающих объектов. Тросы (2) соединены с электромоторами (3), которые управляют движением тросов (2) и соответственно сетки (4). При этом платформа робота подвижна главным образом в горизонтальной плоскости и перемещается на большой площади при незначительных перемещениях вдоль вертикальной оси.

Посредством программно-регулируемого закона движения тросов (2) достигаются высокая скорость и точность перемещения сетки-улавливателя в горизонтальной плоскости. Это может быть очень важным при аккуратном захвате падающего объекта. После захвата объект перемещается на нижний уровень рабочего пространства робота.

Если платформа легкая, то даже для роботов с линейными размерами до десятка метров в одном измерении возможны перемещения платформы с ускорениями до десятка g и скоростями до десяти м/с. Это позволяет очень быстро и точно ловить относительно небольшие объекты с линейными размерами до единиц метров и массой до сотен килограмм. Механический принцип работы предлагаемой системы также позволяет захватывать и улавливать более крупные и массивные объекты, однако такую систему уже сложнее реализовать в силу ограниченного применения конструкционных материалов.

Конструкция может иметь небольшой вес. Площадь сетки мобильной платформы незначительна в сравнении с площадью плоскости перемещения в рабочем пространстве робота. Например, площадь сетки 1-5 м², а площадь плоскости перемещения более 100 м².

Вязкоупругие свойства системы в значительной мере обеспечиваются не упругостью элементов системы, а синхронной работой электромоторов, обеспечивающих искусственно создаваемое сопротивление движению пойманного объекта посредством контролируемой подачи тросов.

Указанный пример не ограничивает применение тросовой роботизированной системы.

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Предложенные устройства предназначены для ряда применений, включающих применение в аэрокосмической отрасли.

Изобретение относится к устройствам на основе тросового робота. Для улавливания падающих объектов система улавливания падающих объектов на основе тросового робота содержит четыре опоры, в верхней части которых размещены ролики, по которым перемещаются тросы, в нижней части опор размещены электромоторы для управления тросами, обеспечивающие посредством программного регулирования перемещение платформы робота в горизонтальной плоскости и перемещение захваченного объекта на нижний уровень рабочего пространства робота, мобильная платформа робота закреплена на тросах и подвижна главным образом в горизонтальной плоскости. В качестве платформы робота применяется сетка-улавливатель. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система улавливания падающих объектов на основе тросового робота, содержащая четыре опоры, в верхней части которых размещены ролики, по которым перемещаются тросы, в нижней части опор размещены электромоторы для управления тросами, обеспечивающие посредством программного регулирования перемещение платформы робота в горизонтальной плоскости и перемещение захваченного объекта на нижний уровень рабочего пространства робота, мобильная платформа робота закреплена на тросах и подвижна главным образом в горизонтальной плоскости.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве платформы робота применяется сетка-улавливатель.

3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что площадь сетки мобильной платформы незначительна в сравнении с площадью плоскости перемещения в рабочем пространстве робота.

4. Система по п. 2, отличающаяся тем, что площадь сетки составляет 1-5 м², а площадь плоскости перемещения более 100 м².