Обзор существующих конструкций
Создатели робота из Васедовского университета (Waseda University) в Токио и японская робототехническая компания Tmsuk надеются, что однажды, с помощью созданного ими двуногого робота люди, пользующиеся инвалидными колясками, смогут подниматься и спускаться по лестницам, а также переносить тяжелые вещи по неровным поверхностям.
Робот с батарейным питанием, под кодовым названием WL-16 (рис.5), по сути представляет собой алюминиевое кресло, закрепленное на двух группах телескопических ног. Ноги заканчиваются плоскими плитами, которые выполняют функцию ступней
WL-16 использует 12 силовых приводов помогают роботу совершать движения вперед, назад, в стороны (обычная длина шага 30 см)
при этом он способен нести взрослого человека весом до 60 килограммов. Робот может корректировать свою «осанку» и двигаться плавно, даже если человек в кресле поворачивается или меняет свое положение. [2]
Рис. 5. Внешний вид робота WL-16
На сегодняшний день, одним из самых известных творений компании Boston Dynamics, принимающей активное участие в создании робота Urban Hopper, является робот BigDog.(рис. 6) Этот четвероногий робот предназначен для передвижения по пересеченной местности, переноса тяжелых грузов и способен преодолевать возвышенности и ямы. Робот собака предназначен для армии США – рабочее название Big Dog.
Длина робота BigDog — 0,91 метр, высота 0,76 метра, вес 110 килограммов. В настоящее время он способен передвигаться по труднопроходимой местности со скоростью 6,4 км в час, перевозить 154 кг груза и подниматься на 35 градусную наклонную плоскость.
|
|
|
BigDog приводится в движение двухтактным одноцилиндровым двигателем от карта со скоростью вращения 9000 об/мин, из-за чего слышен громкий звук мотора. В последующих версиях робота планируется исправить этот демаскирующий недостаток. Мотор служит приводом для гидронасоса, который в свою очередь питает гидродвигатели ног. В каждой из ног установлено по 4 гидродвигателя (два для бедренного сустава, и по одному для коленного и голеностопного суставов) общим числом 16. Каждый из гидродвигателей состоит из гидроцилиндра, сервоклапана, а также датчиков положения и усилия [4]
Рис.6. Внешний вид робота BigDog
Китайские инженеры из Института автоматики создали модель четырехногого робота под названием FROG (Рис.7) (Four-legged Robot for Optimal Gait – четырехногий робот для оптимальной ходьбы). Задача у FROG будет выступать в качестве основы для создания роботизированной копии динозавров для музеев и выставок.
Строение робота
Длина FROG-I – 1150 мм, высота – 950 мм, а ширина – 700 мм. Вес модели – 55 кг.
|
|
|
Каждая нога имеет тазобедренное и коленное сочленение, приводимое в движение постоянным током в 48 В напряжения и 18 А силы, поступающим по электическим кабелям.
Рис. 7. Внешний вид робота FROG
Разработанный в сверхсекретном и сверхинтересном агентстве DARPA (Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США) в сотрудничестве с Boston Dynamycs, этот робот стал кульминацией многолетних разработок. Он может развивать скорость до 2 метров в секунду, ориентироваться на любой местности, преодолевать практически любые ямы, бугры и болота. Этот гексапод способен передвигаться на расстояние до 3,7 км без подзарядки. С помощью одного электропривода постоянного тока напряжением 24В и мощностью 240 Вт. RHex (рис.8) имеет герметичный корпус. Управляется робот оператором, предел досягаемости 600 метров. Есть видеокамера и GPS приемник. Очевидно, основной задачей робота будет разведка. [3]
Рис. 8. Внешний вид робота RHex
Шестиногий, пауко-подобный, шагающий робот Hexapod Anubis (рис.9) с поддержкой роботехнического зрения.
Подвижность робота обеспечивает система 3DoF - 3 сервопривода на каждой конечности определяют богатство и свободу механики движений. При чем надо отметить, что видеокамера Pan & Tilt тоже оснащена двумя дополнительными приводами. В итоге робот получил 20 приводов.
|
|
|
Взаимодействие с роботом осуществляется по беспроводным каналам. На частоте 2.4Гц по Bluetooth осуществляется прием-передача данных с микроконтроллера. На частоте 1.2Гц посредством аналогового ресивера осуществлется прием данных с беспроводной камеры с их последующей оциврокой USB TV тюнером, либо через сетевую камеру Wi-Fi.
Видеоданные анализируются программой робототехнического зрения Roborealm путем использования фильтров и алгоритмов. Возможно использование ручного управления движением робота через виртуальный графический пульт. В данном режиме имеется возможность выбирать разновидность походки, скорость движения, высоту платформы, высоту поднятия ног от поверхности, наклоны во все стороны, переносы платформы во все стороны без наклона, вращение платформы, вращение камеры, вращение робота, двигение прямолинейно и боком, а также любая комбинациия всего перечисленного.
Рис. 9. Внешний вид робота Hexapod Anubis
Конструкторский раздел
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 390; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!