[LT] Povandeninis mini robotas priklauso prietaisų sričiai ir gali būti panaudotas robototechnikoje bei žaislų pramonėje. Mini robote, susidedančiame iš korpuso, valdymo mechanizmo su pjezokeramine pavara, korpusas (1) yra cilindro formos ir jo viduje yra įtvirtintas sraigtas (2), kuris prijungtas prie variklio (3), kitame korpuso (1) gale įtvirtintas valdymo mechanizmas su pjezokeramine pavara, kurį sudaro dvi rastrinės membranos (4, 5), įtvirtintos tvirtinimo žieduose (6, 7), vienos iš jų rastrinių įpjovų skaičius lygus n, kitos rastrinių įpjovų skaičius n+1 ir ji gali sukiotis pirmosios atžvilgiu, kuri per metalinius strypelius (8, 9) prijungta prie daugiasluoksnių pjezokeraminių elementų (10, 11), sujungtų su valdymo bloku (12) ir generatoriumi (13).
[EN] A submarine mini robot relates to instrumentation industry and can be used for robotics and toy industry. Mini robot comprises a frame, a control gear with piezo ceramic drive. A frame (1) is cylinder shaped with inside fixed screw (2), which is connected to an engine (3). A control gear with piezo ceramics drive is fixed to a second end of a frame (1) and comprises two raster membranes (4, 5) fixed in fixing rings (6, 7). One of membranes having raster receses in number n and second membrane having raster recesses in number n+1, mentioned second membrane can rotate in respect of a first membrane, which by metal sticks (8, 9) is connected to multilayer piezo ceramic elements (10, 11), which are connected to control block (12) and generator (13).
[0001] Povandeninis mini robotas yra priskiriamas prietaisų sričiai ir gali būti panaudojamas robototechnikoje bei žaislų pramonėje.
[0002] Yra žinomas plaukiantis mikrorobotas, susidedantis iš putų plastiko korpuso, dviejų mikropavarų, pagamintų iš feromagnetinės medžiagos, išsidėsčiusių simetriškai korpuso atžvilgiu. Keičiant magnetinio lauko intensyvumą bei dažnį mikropavarų pagalba reguliuojamas mikroroboto greitis (Yi Zhang, Qimin Wang, Peiqiang Zhang, "Dynamic Analysis and Experiment of a 3mm Swimming Microrobot", Proceedings of 2004 IEEE/RSJ International conference on Intelligent Robots and Systems, September 28- October 2 , 2004, Sendal, Japan).
[0003] Šio mikroroboto trūkumas yra tas, kad ribotas jo manevringumas, nes judėjimą įtakoja magnetinis laukas, kuris turi "būti generuojamas visoje roboto judėjimo erdvėje.
[0004] Yra žinomas žuvies formos robotas, susidedantis iš korpuso ir uodegos, pagamintos iš lanksčios medžiagos, tarp kurių yra įtvirtinta pjezokeraminė pavara, reguliuojanti roboto judėjimo kryptį ir greitį (Seok Heo, Tedy Wiguna, Hoon Cheol Park, Nam Seo Goo, "Effect of Artificial Caudal Fin on the Performance of Biomimetic Fish Robot Propelled by Piezoelectric Actuators", Journal of Bionic Engineering, Volume 4, Issue 3, September 2007,151-158 psl.).
[0005] Šio įrenginio trūkumas yra tas, kad ribota galimybė keisti judesio kryptį, nes reikia keisti uodegos svyravimų plokštumą, o tai padaryti neleidžia įrenginio konstrukcija.
[0006] Išradimo tikslas yra išplėsti įrenginio judėjimo trimatėje erdvėje funkcines galimybes.
[0007] Išradimo tikslas pasiekimas tuo, kad povandeniniame mini robote susidedančiame iš korpuso, valdymo mechanizmo su pjezokeramine pavara, korpusas yra cilindro formos ir jo viduje yra įtvirtintas sraigtas, kuris prijungtas prie variklio, kitame korpuso gale įtvirtintas valdymo mechanizmas su pjezokeramine pavara, kurį sudaro dvi rastrinės membranos, įtvirtintos tvirtinimo žieduose, vienos iš jų rastrinių įpjovų skaičius lygus n, kitos rastrinių įpjovų skaičius (n+l) ir ji turi galimybę sukiotis pirmosios atžvilgiu ir kuri per metalinius strypelius prijungta prie daugiasluoksnių pjezokeraminių elementų, sujungtų su valdymo bloku ir generatoriumi.
[0008] Išradimo esmė paaiškinta brėžiniuose,
[0009] 1 brėžinyje pavaizduota povandeninio mini roboto principinė schema, pjūvyje A-A - vaizdas iš galo.
[0010] 2 brėžinyje pavaizduota vandens srauto pralaidumas per rastrines membranas, kai judančios rastrinės membranos pasisukimo kampas lygus 0 rad.
[0011] 3 brėžinyje pavaizduota vandens srauto pralaidumas per rastrines membranas, kai judančios rastrinės membranos pasisukimo kampas lygus 0,03 rad.
[0012] 4 brėžinyje pavaizduota vandens srauto pralaidumas per rastrines membranas, kai judančios rastrinės membranos pasisukimo kampas lygus 0,02 rad.
[0013] 5 brėžinyje pavaizduota vandens srauto pralaidumas per rastrines membranas, kai judančios rastrinės membranos pasisukimo kampas lygus 0,05 rad.
[0014] Povandeninį mini robotą sudaro cilindro formos korpusas 1, jo viduje yra įtvirtintas sraigtas 2, kuris prijungtas prie variklio 3, kitame korpuso 1 gale įtvirtintas valdymo mechanizmas su pjezokeramine pavara, kurį sudaro dvi rastrinės membranos 4,5, įtvirtintos tvirtinimo žieduose 6, 7, rastrinės membranos 4 rastrinių įpjovų skaičius lygus n, rastrinės membranos 5 rastrinių įpjovų skaičius (n+1) ir ji turi galimybę sukiotis pirmosios atžvilgiu ir kuri per metalinius strypelius 8, 9 prijungta prie daugiasluoksnių pjezokeraminių elementų 10, 11, sujungtų su valdymo bloku 12 ir generatoriumi 13.
[0015] Povandeninis mini robotas veikia taip.
[0016] Įjungus variklį 3, sraigtas 2 pradeda suktis ir traukti vandenį iš išorės, sukurdamas vandens srautą cilindrinio korpuso 1 viduje. Po to, nuotoliniu valdymo būdu, įjungiamas generatorius 13, kuris perduoda signalą valdymo blokui 12 ir sužadina pjezokeraminiuose elementuose 10, 11 statinius ir kvazistatinius poslinkius, kurie per metalinius strypelius 8, 9 perduoda sukimosi judesį tvirtinimo žiede 7 įtvirtintai rastrinei membranai 5. Priklausomai nuo rastrinės membranos 5 pasisukimo kampo rastrinės membranos 4 atžvilgiu reguliuojamas vandens srauto per jas pratekėjimas. Rastrinė membrana 4 turi n, o rastrinė membrana 5 turi (n+1) rastrinių įpjovų, toks santykis reikalingas tam, kad gauti vieną interferencinę juostą, tada gaunamas maksimalus asimetriškumas, o jis reikalingas tam, kad minimaliai pasukus rastrinę membraną 5 būtų pakeičiama srauto pralaidumo kryptis. Rastrinę membraną 5 pasukus rastrinės membranos 4 atžvilgiu kampu lygiu 0 rad. vandens srautas teka tik dešiniąja membranų puse, pasukdamas povandeninį mini robotą į kairę. Kampą pakeitus į 0,03 rad. - srautas teka tik kairiąja puse, pasukdamas robotą į dešinę pusę. Pakeitus pasukimo kampą į 0,02 rad. , atsidaro rastrinių membranų apatinė dalis ir robotas plaukia į viršų, o kai pasukimo kampas lygus 0,05 rado atsidaro membranų viršutinė dalis ir robotas juda žemyn. Taip pat yra galimi tarpiniai plaukimo krypties variantai, t.y. jis turi šešis laisvės laipsnius {x, y, z,φx,φy,φz}.
[0017] Palyginus su prototipu, nauja konstruktyvinių elementų visuma dėka rastrinių membranų rastrinių įpjovų santykio, leidžia padidinti povandeninio mini roboto galimybes judėti trimatėje erdvėje.
Povandeninis mini robotas susidedantis iš korpuso, valdymo mechanizmo su pjezokeramine pavara, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad korpusas yra cilindro formos ir jo viduje yra įtvirtintas sraigtas, kuris prijungtas prie variklio, kitame korpuso gale įtvirtintas valdymo mechanizmas su pjezokeramine pavara, kurį sudaro dvi rastrinės membranos, įtvirtintos tvirtinimo žieduose, vienos iš jų rastrinių įpjovų skaičius lygus n, kitos rastrinių įpjovų skaičius n+1 ir ji turi galimybę sukiotis pirmosios atžvilgiu, kuri per metalinius strypelius prijungta prie daugiasluoksnių pjezokeraminių elementų, sujungtų su valdymo bloku ir generatoriumi.