Механі зм Кла нна англ Klann linkage плаский механізм що імітує ходу тварин і здатний слугувати заміною колеса Підводний

Механі́зм Кла́нна (англ. Klann linkage) — плаский механізм, що імітує ходу тварин і здатний слугувати заміною колеса.

Підводний крокувальний робот, що використовує механізм Кланна

Конструкція і принцип роботи

Механізм складається з обертової ланки, кривошипа, двох шатунів і двох зчіпок. Всі ланки сполучені циліндричними шарнірами.

Пропорції кожної з ланок механізму визначаються з необхідності наближення до лінійного характеру руху «ніжки». За перші півоберта кривошипа «ніжка» переміщається наближено лінійно, а за решту півоберта вона піднімається на задану висоту перш ніж повернутися в початкове положення, і цикл почнеться знову. Два такі механізми, з'єднані разом через кривошипи, і зміщені один стосовно одного за фазою на пів-циклу, дозволяють корпусу машини переміщатися паралельно до земної поверхні.

Механізм Кланна має багато переваг крокувального механізму, і позбавлений, у той же час, деяких властивих їм обмежень. Він може переступати через бордюри, підійматися сходами, які недоступні для колісних рушіїв, і в той же час цей механізм не потребує управління його двигунами з боку мікропроцесорів, причому кількість цих двигунів може бути зменшено порівняно з іншими видами техніки, призначеної для виконання аналогічних функцій.

За своєю класифікацією цей механізм займає позицію між крокувальними пристроями і колісними машинами з керованими осями.

Ілюстрації

Цей рисунок демонструє механізм Кланна у різних положеннях: повністю витягнута «ніжка», середина кроку, повністю увібрана «ніжка» та піднята «ніжка». Кривошип (на першому малюнку зліва є ланкою крайньою справа) перебуває у чотирьох положеннях 0, 90, 180 і 270 градусів

Анімоване зображення руху «ніг». Найближчі до глядача «ноги» окреслені блакитним кольором

Процедура геометричного визначення положень кожної з ніг, потребує аналізу 6 змінних, як це описано в патентах США, наведених нижче

Історія

Перший у світі крокувальний механізм виготовив Пафнутій Чебишов на основі свого механізму, що перетворює обертовий рух у прямолінійний. Цей крокувальний механізм Чебишова мав великий успіх на Всесвітній виставці в Парижі у 1878 році.

Механізм Кланна було розроблено Джо Кланном (англ. Joe Klann) у 1994 році як додаток до ^[en], що використовується при розрахунках двошатунних чотириланкових механізмів. Він класифікується як кінематичний ланцюг Стефенсона III типу.

U.S. Provisional Application Ser. No. 60/074,425, was filed on Feb. 11, 1998
US Patent 6,260,862, issued July 17, 2001
US Patent 6,364,040, issued April 2, 2002
US Patent 6,478,314, issued November 12, 2002

Див. також

Примітки

Rooney, T., Pearson, M., Welsby, J., Horsfield, I., Sewell, R. and Dogramadzi, S. (6th-8th September 2011), , CLAWAR 2011, Paris, France, архів оригіналу за 9 березня 2014, процитовано 13 липня 2019
Enable Text [ 14 квітня 2004 у Wayback Machine.], linkage design notes.
U.S. Patent 6 260 862
U.S. Patent 6 364 040
U.S. Patent 6 478 314

Посилання

Klann Linkage In Phun на YouTube — Анімація здатності механізму долати перешкоди
Legs, mk2 на YouTube Відео роботи механізму Кланна
Son of Mr Crabby - CamBam made Klann linkage walking crab robot на YouTube Відео руху механічного краба на основі механізму Кланна
— Механічний павук
How does Klann's Mechanical Spider Mechanism Work? [ 2 лютого 2009 у Wayback Machine.] — Анімація роботи ноги механічного павука Кланна
Steam Spider [ 7 серпня 2011 у Wayback Machine.] Механічний павук з приводом від парової машини.

[1] Rooney, T., Pearson, M., Welsby, J., Horsfield, I., Sewell, R. and Dogramadzi, S. (6th-8th September 2011), , CLAWAR 2011, Paris, France, архів оригіналу за 9 березня 2014, процитовано 13 липня 2019

[2] Enable Text [ 14 квітня 2004 у Wayback Machine.], linkage design notes.

[3] U.S. Patent 6 260 862

[4] U.S. Patent 6 364 040

[5] U.S. Patent 6 478 314