Dá sa používať robotický chôdza v lietajúcich hybridnom robote?

V neustále sa vyvíjajúcej sa krajine robotiky zachytil koncept hybridných robotov lietania - predstavivosť výskumných pracovníkov, inžinierov a nadšencov. Tieto roboty majú potenciál kombinovať mobilitu chôdze po rôznych terénoch so schopnosťou vziať na oblohu a otvárať nové možnosti prieskumu, sledovania a záchranných misií. Ako dodávateľPrechádzka motorom, Často sa ma pýtajú, či naše chôdze môžu byť použité v takýchto hybridných robotoch. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do tejto otázky, skúmam technické aspekty, výzvy a potenciálne riešenia.

Pochopenie základov motorov robotického chôdze

Predtým, ako budeme diskutovať o použiteľnosti chôdze v lietaní - chôdza hybridných robotov, najprv pochopme, čo je robotický chôdza. APrechádzka motoromje navrhnutý tak, aby poskytoval potrebný krútiaci moment a pohyb pre prechádzku robota. Tieto motory musia byť presné, efektívne a schopné zvládnuť dynamické sily spojené s chôdzou.

Existujú rôzne typy chôdze, vrátane servomotorov, nevlastných motorov a DC motorov. Servo motory sú známe svojou vysokou presnosťou a schopnosťou presne kontrolovať polohu. Často sa používajú v robotoch, kde sú potrebné jemné - vyladené pohyby, napríklad humanoidné roboty. Na druhej strane krokové motory sa pohybujú v diskrétnych krokoch a sú vhodné pre aplikácie, kde je potrebné presné umiestnenie bez potreby nepretržitej spätnej väzby. DC Motors sú jednoduché, náklady - efektívne a môžu poskytovať vysoký krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach, čo z nich robí obľúbenú voľbu pre mnohých robotov prechádzok.

Požiadavky na lietanie - chôdza hybridné roboty

Flying - Walking Hybrid Robots majú jedinečné požiadavky, ktoré ich odlišujú od tradičných chôdze alebo lietajúcich robotov. Pri chôdzi potrebujú podporovať svoju vlastnú váhu, navigovať nerovnomerné terény a vykonávať stabilnú lokomóciu. Vyžaduje si to motory, ktoré môžu generovať dostatočný krútiaci moment na zdvihnutie a presúvanie končatín robota.

Počas letu musí robot vytvoriť dostatok ťahu, aby prekonal gravitáciu a ovládal svoj postoj vo vzduchu. Motory používané na let sú zvyčajne navrhnuté tak, aby točili vrtule alebo rotory pri vysokých rýchlostiach, čo si vyžaduje rôzne vlastnosti v porovnaní s chôdzami. Pomer energie - k hmotnosti sa stáva kritickým faktorom, pretože robot musí byť ľahký, aby mohol efektívne lietať.

Výzvy pri používaní chôdze v lietajúcich - chôdza hybridného robota

Charakteristika výkonu a krútiaceho momentu

Prechádzajúce motory sú optimalizované na generovanie krútiaceho momentu pri relatívne nízkych rýchlostiach, aby sa umožnila stabilná chôdza. Naopak, letové motory musia zabezpečiť vysokú rýchlosť rotácie, aby sa vytvoril výťah. Chôdza motor nemusí byť schopný dosiahnuť vysoké otáčky potrebné na let, a to aj vtedy, ak by to mohlo, nemusí byť pri týchto rýchlostiach efektívny. Napríklad chôdza, ktorý je navrhnutý tak, aby pracoval pri 100 - 200 ot./min.

Váha

Lietajúce roboty musia byť čo najľahšie, aby maximalizovali svoju účinnosť letu. Chodiace motory sú často navrhnuté so zameraním na trvanlivosť a krútiaci moment, čo môže mať za následok ťažší a objemnejší dizajn. Pridanie motora s ťažkým chôdzou do lietania - Hybridný robot chôdze môže zvýšiť jeho celkovú hmotnosť, čím sa zníži výkon letu a rozsah.

Riadenie a integrácia

Ovládanie lietania - chôdza hybridného robota je zložitá úloha. Riadiaci systém musí prepínať medzi režimami chôdze a lietajúcim režimami. Chôdza a letové motory môžu vyžadovať rôzne riadiace algoritmy a rozhrania. Integrácia chôdze do systému určenia pre let môže byť náročná, pretože riadiace signály a mechanizmy spätnej väzby nemusia byť kompatibilné.

Potenciálne riešenia

Duálne - funkčné motory

Jedným z potenciálnych riešení je vyvinúť dvojité funkčné motory, ktoré môžu efektívne fungovať v režimoch chôdze a lietania. Tieto motory by museli byť schopní upraviť charakteristiky krútiaceho momentu - rýchlosti v závislosti od režimu prevádzky. Napríklad motor by mohol byť navrhnutý tak, aby poskytoval vysoký krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach na chôdzu a potom prepnúť na letový režim s nízkym momentom, nízky moment.

Hybridné energetické systémy

Ďalším prístupom je použitie hybridného napájacieho systému, ktorý kombinuje chôdzu s vyhradeným letovým motorom. Chôdza sa môže použiť na lokomóciu založenú na zemi, zatiaľ čo letový motor preberá, keď robot musí lietať. Týmto spôsobom môže byť každý motor optimalizovaný pre svoju špecifickú úlohu, čím sa zlepší celkový výkon hybridného robota.

Pokročilé riadiace systémy

Na zvládnutie prechodu medzi režimami chôdze a lietania je možné vyvinúť pokročilé riadiace systémy. Tieto systémy môžu pomocou senzorov detekovať stav robota a podľa toho upraviť signály riadenia motora. Napríklad, keď sa robot chystá vzlietnuť, riadiaci systém môže postupne znížiť napájanie na chôdzu a zvýšiť napájanie letového motora.

Skutočné - svetové aplikácie a príklady

Existujú už niektoré výskumné projekty a prototypy, ktoré skúmajú používanie hybridných robotov lietania - vychádzka. Napríklad sa vyvíjajú niektoré malé hybridné roboty pre pátracie a záchranné operácie v katastrofách - zasiahnutých oblastiach. Títo roboti môžu prechádzať troskami a troskami na zemi a potom si vziať do vzduchu, aby získali lepší výhľad na oblasť alebo dosiahli neprístupné miesta.

V oblasti prieskumu by sa lietajúce hybridné roboty mohli používať na iných planétach alebo v odľahlých oblastiach na Zemi. Môžu chodiť po povrchu, aby zbierali vzorky a údaje a potom lietali na iné miesto, aby pokračovali vo svojom poslaní.

Úloha dodávateľa motora robotov

Ako dodávateľPrechádzka motorom, neustále skúmame a vyvíjame nové technológie, aby sme uspokojili vyvíjajúce sa potreby robotického priemyslu. Chápeme výzvy, ktorým čelia dizajnéri spoločnosti Flying - Walking Hybrid Robot a sme odhodlaní poskytovať riešenia.

Ponúkame celý rad chôdze s rôznymi charakteristikami krútiaceho momentu a rýchlosti. Naši inžinieri môžu úzko spolupracovať so zákazníkmi, aby pochopili svoje konkrétne požiadavky a odporúčali najvhodnejší motor pre svoj projekt hybridného robota. Okrem toho skúmame vývoj duálnych motorov a spolupráce s ostatnými spoločnosťami a výskumnými inštitúciami, aby sme pokročili v technológii lietania - chôdze hybridných robotov.

Záver

Pri používaní motora robotického chôdze v lietajúcich hybridných robotoch predstavuje niekoľko výziev, existujú aj potenciálne riešenia. Vďaka správnej kombinácii dizajnu motora, energetických systémov a riadiacich algoritmov je možné vytvoriť hybridný robot, ktorý dokáže efektívne fungovať v režimoch chôdze a lietania.

Ak pracujete na projekte lietania - chôdza hybridného robota alebo máte nejaké otázky týkajúce sa našichPrechádzka motorom, radi by sme vám pomohli. Kontaktujte nás, aby ste prediskutovali vaše požiadavky a preskúmajte, ako môžu byť naše motory integrované do vášho inovatívneho projektu.

Odkazy

• Lynch, KM, & Park, FC (2017). Moderná robotika: Mechanika, plánovanie a kontrola. Cambridge University Press.
• Sicily, B., & Chatib, O. (eds.). (2016). Robotika. Springer.
• RC DORF a RK Robbins, „Elektromechanické pohyby“, v úvode do elektrických obvodov, 9. vydanie, Wiley, 2019.