Odaberite jezik Kada dođe do katastrofe — bilo da se radi o zemljotresu, urušavanju strukture ili opasnom curenju hemikalija — okolina postaje nepredvidivi lavirint nazubljenih krhotina, nestabilnih nagiba i klizavih površina. U ovim scenarijima s visokim ulozima, mobilnost osoba koje prve reagiraju često je ograničena fizičkom opasnošću. Ovo je mjesto gdje specijalizovani mehaničari gusjenice za robote postati bukvalni temelj modernih operacija traganja i spašavanja. Za razliku od kolega na kotačima koji se bore sa visokim centriranjem ili potonućem u meki mulj, a robotska staza Sistem pruža neprekidnu površinu neophodnu da se mehanička platforma pretvori u preživjelu na svim terenima.
Fundamentalna fizika kontinuiranih gusenica robota
Da biste razumeli zašto a inspekcijski robot na gusjenicama je zlatni standard za odgovor na katastrofu, mora se pogledati distribucija pritiska tla. U misiji spašavanja, "tlo" je retko čvrsto; često je mješavina rastresitog šljunka, razbijenog stakla i mokre izolacije. Robot na kotačima koncentriše cijelu svoju masu na četiri male kontaktne mrlje. Na mekim ili neravnim krhotinama, ovaj visoki pritisak uzrokuje da se kotači ukopaju, efektivno učvršćujući robota na mjestu.
Gusjenice robota riješite to kroz princip raspodjele opterećenja. Koristeći kontinuiranu petlju koju pokreću unutrašnji lančanici, težina robota se raspoređuje po cijeloj dužini traga staze. Ovaj nizak pritisak na tlo omogućava mašini da "lebdi" preko prepreka koje bi progutale tradicionalnu gumu. Nadalje, mehanička prednost robotska staza leži u njegovoj uzdužnoj vuči. Budući da je više "gruba" ili gazišta istovremeno u kontaktu s površinom, robot može izvršiti značajnu vuču, omogućavajući mu da se penje preko betonskih blokova ili da vuče teške senzore i komunikacijske kablove kroz uske otvore.
Nauka o materijalima i prelazak na gumene cisterne za robote
U ranim danima robotike, mnogi dizajni su uvelike posuđeni od vojnih tenkova, koristeći teške čelične karike. Međutim, za potragu i spašavanje, težina i vibracije su kritični neprijaTelji. Pojava visoke čvrstoće gumene cisterne za robote je revolucionirao ovu oblast. Ove gusjenice se obično sastoje od ojačanih sintetičkih spojeva, često ugrađenih unutarnjim čeličnim ili kevlarskim užadima kako bi se spriječilo istezanje uz zadržavanje fleksibilnosti.
Izbor gume nije samo smanjenje težine. U urbanom okruženju za potragu i spašavanje (USAR), robot često treba da pređe osjetljive ili glatke površine, kao što je polirani mermer u srušenom predvorju ili mokri metalni sloj u fabrici. Dok metalne staze mogu skliznuti ili oštetiti preostali strukturalni integritet poda, gumene cisterne za robote daju visok koeficijent trenja. Elastičnost gume omogućava stazi da se malo "prilagodi" mikro-geometriji krhotina, efektivno "hvatajući" ivice cigle i cijevi. Ovo "mehaničko ključanje" je ono što omogućava a inspekcijski robot na gusjenicama za penjanje stepenicama ili navigaciju uz nagibe od 45 stepeni od rastresitog ruševina bez klizanja unazad.
Navigacijska geometrija u robotu za inspekciju na gusjenicama
A inspekcijski robot na gusjenicama rijetko je samo kutija na dva pojasa. Sofisticirana mehanika uključuje "peraje" ili module podtrake koji omogućavaju robotu da dinamički mijenja svoj oblik. Ovo je ključni evolucijski korak gusjenice za robote . Artikulacijom prednjeg ili stražnjeg dijela staze, robot može posegnuti prema gore kako bi uhvatio rub visoke platforme ili proširio međuosovinsko rastojanje kako bi premostio široki razmak između dva komada srušenog poda.
Ova geometrijska prilagodljivost osigurava da centar gravitacije ostane unutar traga gusjenica čak i tokom ekstremnih manevara. U potrazi i spašavanju, cilj je često isporučiti kameru ili senzor ugljičnog dioksida u "prazni prostor" gdje bi preživjeli mogli biti zarobljeni. Ako se robot Prevrne, misija se završava. Širok 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.
Prevazilaženje trenja klizanja i upravljanja in Robot Tank Tracks
Jedan od najsloženijih mehaničkih aspekata gusjenice robotskih tenkova je metoda upravljanja. Za razliku od automobila koji koriste zupčasto upravljanje za okretanje točkova, većina robota na gusjenicama koristi "klizno upravljanje". To uključuje vožnju jedne staze brže od druge ili preokretanje jedne staze dok se druga kreće naprijed. Iako ovo omogućava radijus zaokreta od nule – što je bitno u uskim, klaustrofobičnim granicama srušene zgrade – stvara ogroman bočni stres na robotska staza sebe.
Unutrašnja mehanika mora biti dovoljno robusna da podnese ove sile smicanja. Zbog toga je sučelje između pogonskog lančanika i ušica gusjenice precizno projektirano. U a inspekcijski robot na gusjenicama , "nagib" staze mora ostati dosljedan čak i pod visokim naponom kako bi se spriječilo "de-tracking" (traka pada s kotača). Moderni roboti za spašavanje često imaju sisteme samozatezanja koji koriste opruge ili hidraulične aktuatore kako bi zadržali gusjenice za robote zategnuta, osiguravajući da čak i ako se kamen zaglavi u pogonskom sklopu, gusjenica ostaje sjedeća i funkcionalna.
Trajnost i održavanje of Robot Tank Tracks u Hostile Environments
Okruženje spasilačke misije je hemijski i fizički abrazivno. Prašina iz praha betona djeluje poput brusnog papira na pokretnim dijelovima, a stajaća voda može korodirati unutrašnje ležajeve. Dizajn od gumene cisterne za robote često uključuje "samočisteće" šare gazećeg sloja. To su ugaoni žljebovi koji koriste prirodno savijanje gume dok zaokružuju lančanik kako bi izbacili blato i male kamenčiće koji bi inače zaglavili mehanizam.
Nadalje, zapečaćena priroda unutrašnjih valjaka staze je od vitalnog značaja. Jer a inspekcijski robot na gusjenicama možda će trebati ući u poplavljene podrume ili proći kroz pjenu za suzbijanje požara, mehanički osovi unutar okvira staze često su obloženi O-prstenovima. The robotska staza djeluje kao prva linija odbrane, apsorbirajući udar nazubljene armature i slomljenog stakla, tako da osjetljiva elektronika smještena unutar šasije ostaje zaštićena od nasilnih vibracija tokom putovanja.
Kada dođe do katastrofe — bilo da se radi o zemljotresu, urušavanju strukture ili opasnom curenju hemikalija — okolina postaje nepredvidivi lavirint nazubljenih krhotina, nestabilnih nagiba i klizavih površina.
