Odaberite jezik Kada dođe do katastrofe - bilo da je riječ o potresu, urušavanju konstrukcije ili opasnom curenju kemikalije - okoliš postaje nepredvidiv labirint neravnih krhotina, nestabilnih nagiba i skliskih površina. U tim scenarijima s visokim ulozima, mobilnost osoba koje prve odgovaraju često je ograničena fizičkom opasnošću. Ovdje se nalazi specijalizirana mehanika gusjenice za robote postati doslovni temelj modernih operacija traganja i spašavanja. Za razliku od primjeraka s kotačima koji se bore s visokim centriranjem ili utonući u meki mulj, a robotska staza sustav osigurava kontinuiranu površinu potrebnu za pretvaranje mehaničke platforme u preživjelu na svim terenima.
Fundamentalna fizika kontinuiranih gusjenica robotskog tenka
Da biste razumjeli zašto a gusjenični inspekcijski robot je zlatni standard za odgovor na katastrofe, mora se promatrati distribucija pritiska na tlo. U misiji spašavanja, "tlo" je rijetko čvrsto; često je mješavina labavog šljunka, razbijenog stakla i mokre izolacije. Robot s kotačima koncentrira cijelu svoju masu na četiri male kontaktne površine. Na mekim ili neravnim ostacima, ovaj visoki pritisak uzrokuje ukopavanje kotača, učinkovito učvršćujući robota na mjestu.
Gusjenice robotskog tenka to riješiti kroz princip raspodjele opterećenja. Korištenjem kontinuirane petlje koju pokreću unutarnji zupčanici, težina robota raspoređuje se po cijeloj dužini otiska gusjenice. Ovaj nizak pritisak na tlo omogućuje stroju da "lebdi" preko prepreka koje bi progutale tradicionalnu gumu. Nadalje, mehanička prednost robotska staza leži u njegovoj uzdužnoj trakciji. Budući da je više "grousera" ili gazišta istovremeno u kontaktu s površinom, robot može značajno povući rudu, što mu omogućuje da se penje preko betonskih blokova ili povlači teške senzore i komunikacijske užad kroz uske otvore.
Znanost o materijalima i prelazak na gumene gusjenice za robote
U ranim danima robotike, mnogi dizajni uvelike su posuđeni od vojnih tenkova, koristeći teške čelične karike. Međutim, za potragu i spašavanje, težina i vibracije su ključni neprijaTelji. Pojava visoke čvrstoće gumene gusjenice za robote je revolucionirao polje. Ove su gusjenice obično sastavljene od ojačanih sintetičkih spojeva, često ugrađenih s unutarnjim čeličnim ili kevlarskim užadima kako bi se spriječilo rastezanje, a zadržala fleksibilnost.
Izbor gume nije samo smanjenje težine. U okruženju urbane potrage i spašavanja (USAR), robot često treba prijeći osjetljive ili glatke površine, poput poliranog mramora u srušenom predvorju ili mokre metalne ploče u tvornici. Dok metalne trake mogu skliznuti ili oštetiti preostali strukturni integritet poda, gumene gusjenice za robote osiguravaju visok koeficijent trenja. Elastičnost gume omogućuje lagano "prilagođavanje" gusjenice mikrogeometriji krhotina, učinkovito "hvatajući" rubove cigli i cijevi. Ovo "mehaničko ključanje" je ono što omogućuje a gusjenični inspekcijski robot za uspinjanje stubištem ili kretanje uz nagibe od 45 stupnjeva bez klizanja unatrag.
Navigacijska geometrija u robotu za inspekciju na gusjenicama
A gusjenični inspekcijski robot rijetko je samo kutija na dva pojasa. Sofisticirana mehanika uključuje "peraje" ili module podtraka koji omogućuju robotu da dinamički mijenja svoj oblik. Ovo je ključni evolucijski korak gusjenice za robote . Artikulirajući prednje ili stražnje dijelove gusjenice, robot može posegnuti prema gore kako bi zgrabio rub visoke izbočine ili produžio svoj međuosovinski razmak kako bi premostio široki jaz između dva komada srušenog poda.
Ova geometrijska prilagodljivost osigurava da težište ostaje unutar otiska gusjenica čak i tijekom ekstremnih manevara. U potrazi i spašavanju, cilj je često dostaviti kameru ili senzor ugljičnog dioksida u "prazni prostor" gdje bi preživjeli mogli biti zarobljeni. Ako se robot Prevrne, misija završava. Široki stav i nizak profil svojstveni gusjenice robotskih tenkova pružaju prirodno stabilnu platformu koja je otporna na Prevrtanje, čak i kada robot nosi tešku LIDAR opremu ili robotske ruke na svojoj gornjoj palubi.
Prevladavanje trenja proklizavanja i upravljanja u Gusjenice robotskog tenka
Jedan od najsloženijih mehaničkih aspekata gusjenice robotskih tenkova je način upravljanja. Za razliku od automobila koji za okretanje kotača koriste upravljanje pomoću letve i zupčanika, većina robota na gusjenicama koristi "klizno upravljanje". To uključuje vožnju jednom stazom bržu od druge ili vožnju unatrag jednom stazom dok se druga kreće naprijed. Iako to omogućuje radijus nultog zaokreta - ključan u tijesnim, klaustrofobičnim granicama srušene zgrade - stvara ogroman bočni stres na robotska staza se.
Unutarnja mehanika mora biti dovoljno robusna da podnese te sile smicanja. Zbog toga je sučelje između pogonskog lančanika i ušica gusjenice precizno projektirano. u a gusjenični inspekcijski robot , "nagib" gusjenice mora ostati dosljedan čak i pod velikim naponom kako bi se spriječilo "de-tracking" (traka pada s kotača). Moderni roboti za spašavanje često imaju sustave samozatezanja koji koriste opruge ili hidraulične pokretače kako bi zadržali gusjenice za robote zategnut, osiguravajući da čak i ako se kamen zaglavi u pogonskom sklopu, gusjenica ostane na mjestu i funkcionalna.
Trajnost i održavanje od Gusjenice robotskog tenka u neprijaTeljskim okruženjima
Okruženje spasilačke misije je kemijski i fizički abrazivno. Prašina od praškastog betona djeluje poput brusnog papira na pokretne dijelove, a stajaća voda može nagrizati unutarnje ležajeve. Dizajn od gumene gusjenice za robote često uključuje "samočisteće" uzorke gaznog sloja. To su ukošeni utori koji koriste prirodno savijanje gume dok zaokružuje lančanik za izbacivanje blata i kamenčića koji bi inače zaglavili mehanizam.
Nadalje, zapečaćena priroda unutarnjih valjaka gusjenice je vitalna. Jer a gusjenični inspekcijski robot možda treba ući u poplavljene podrume ili se kretati kroz pjenu za suzbijanje požara, mehanički stožeri unutar okvira gusjenice često su obloženi brtvama O-prstena. The robotska staza djeluje kao prva linija obrane, apsorbirajući udar nazubljene armature i razbijenog stakla tako da osjetljiva elektronika smještena unutar šasije ostaje zaštićena od nasilnih vibracija tijekom putovanja.
Kada dođe do katastrofe – bilo da se radi o potresu, urušavanju konstrukcije ili opasnom curenju kemikalije – okoliš postaje nepredvidiv labirint nazubljenih krhotina, nestabilnih nagiba i skliskih površina.
