Техника - молодёжи 1966-07, страница 30

ДОКЛАД К 3 СТОПОХОД ДЛЯ ПЕРЕСЕЧЕННОЙ

МЕСТНОСТИ

У большинства предложенных до сих пор стопоходов есть важный недостаток: пассажиры при движении по неровной местности испытывают резкую качку и тряску. Жесткая кинематическая схема не позволяет ногам стопохода автоматически приспосабливаться к случайным неровностям почвы. Нужно придумать такой шагающий механизм, который автоматически удерживал бы центр тяжести машины на постоянной высоте, поднимая ногу, ступившую на бугор, и увеличивая вылет ноги, ступившей в яму.

Рассмотрим движение ступней четы-рехногого стопохода относительно корпуса. Все ноги равномерно и одновременно начинают двигаться назад, сообщая машине поступательное движение. В заранее рассчитанные моменты отставшая нога поднимается, выбрасывается вперед и снова опускается на грунт. Задние ноги переступают с некоторым запозданием, а передние — с опережением, чтобы центр тяжести машины всегда оставался внутри треугольника ног, стоящих в этот момент на земле.

Итак, ступня ноги должна очертить в пространстве фигуру, напоминающую трапецию. Сначала ступня быстро идет вперед, потом получает два движения — опускание и равномерное (такое

Рис. В. Брюна

же, как у всех остальных ног) движение назад. Когда ступня встретится с грунтом, ее опускание прекращается, и остается одно движение назад. Эта схема движения позволит машине ходить по рытвинам и кочкам, как по ровному месту.

Механизм, заставляющий ступню двигаться по таким траекториям, придумать нетрудно. К бедру и голени ноги прикрепляется шарнирный параллелограмм. В таком виде нога представляет собой обычный пантограф, и все движения, которые очертит выбранная точка параллелограмма, ступня повторит в увеличенном масштабе. Зодвтчик движения — две планки со взаимно перпендикулярными щелями. Эти планки перемещаются так, что точка их пересечения очерчивает в уменьшенном масштабе нужную нам трапецию. Вертикальная щель движется взад-вперед по заданному закону с помощью кулачка. В машине четыре таких кулачка, по одному на каждую ногу. Они вращаются синхронно, чтобы выдерживать очередность шагания ног. Планку с горизонтальной щелью двигает вверх-вниз гидроцилиндр. Когда ногу надо поднять, гидроцилиндр по команде того же кулачка поднимает планку и по его же команде начинает опускать. Но стоит ноге коснуться земли, датчик запирает масло в цилиндрике, и у ноги остается только горизонтальное движение на том уровне, где она встретилась с грунтом.

В точку пересечения щелей введен палец следящего золотника гидрокопировальной системы, которая двигает ногу.

Для легких машин, например стопо-циклов и стопопедов, вероятно, можно будет обойтись и без силовой гидравлики, ограничившись приводом иоги непосредственно от кулачка.

Разумеется, все ноги закреплены на поворотных колонках, связанных с рулевым механизмом. Для уменьшения шага внутренних и увеличения шага внешних ног во время поворота кулачки имеют переменный профиль по шири-

СТУПКА

С. ЖИТОМИРСКИЙ, инженер

не. При повороте ролики смещаются вдоль кулачков и переходят на нужные участки профиля.

Таким образом, конструкция стопохода, автоматически приспосабливающегося к неровностям местности, выполнима уже на уровне современной техники Ведь каждый из использованных в конструкции узлов хорошо отработан в практике станкостроения. Конечно, в целом конструкция довольно сложна. Если удастся найти более простые решения, стопоходы такого типа станут достойными соперниками вездеходов, движущихся по поверхности земли, а может быть и других планет!

ОБСУЖДЕНИЕ

Английский физик Кельвин высказал как-то мысль, что, если бы лошадь могла шагать очень часто и очень быстро, она холила бы и по поверхности волы. Застивить копыта лошади двигаться е десять раз быстрее невозможно. Но у шагающих машин ограничение снимается. Значит, в принципе возможен вездеход, шагающий по воде. Его двигатель должен иметь два режима работы: малые скорости и большие усилия при передвижении по земле и большие скорости и малые усилия при ходьбе по воде.

Нельзя ли для хождения по воде применять двигатели, работающие на пороховых зарядах, как пулеметы, или на горючих смесях, как двигатели внутреннего сгорания?

Если неприемлемость принципа шага ни я по воде будет доказана для ныне существующих условий на Земле, то нельзя ли установить, насколько нам снизить вес конструкции, чтобы появление стопоходов стало реальностью? Каковы перспективы таких машин для планет с пониженной силой тяжести? Как могут повлиять на их эволюцию сверхлегкие материалы?

Как было доказано П, Чебышевым, только совершенный механизм стабилизации позволяет живым организмам сохранять равновесие при движении на двух и даже четырех ногах. Для шагающих механиямов бея такого етабилива-тора не правильнее ли принимать не четыре, а шесть-аосемь ног? Это позволило бы избежать тех неустойчивых положений, когда на яемле находятся три ноги.

Видимо, не случайно насекомые, лишенные еысокосоеершенных стабилизаторов. имеют, как правило, не четыре. а именно шесть ног.

На ближайших заседаниях лаборатории «Инверсор» будут обсуждаться новые идеи ■ дирижаблестроении, в строительной технике, в энергетике, ■ спорте. Ждем ваших писем и предложений, друзья!

26

I