Izberite jezik Ko pride do nesreče – naj bo to potres, strukturni kolaps ali nevarno puščanje kemikalij – okolje postane nepredvidljiv labirint nazobčanih odpadkov, nestabilnih naklonov in gladkih površin. V teh visoko tveganih scenarijih je mobilnost prvih posredovalcev pogosto omejena zaradi fizične nevarnosti. Tukaj je specializirana mehanika gosenice za robote postanejo dobesedni temelj sodobnih operacij iskanja in reševanja. Za razliko od primerkov na kolesih, ki imajo težave z visokim centriranjem ali pogrezanjem v mehak mulj, a robotska steza sistem zagotavlja neprekinjeno površino, potrebno za pretvorbo mehanske platforme v preživetje na vseh terenih.
Fundamentalna fizika neprekinjenih gosenic robotskih rezervoarjev
Da bi razumeli, zakaj a inšpekcijski robot na gosenicah je zlati standard za odzivanje na nesreče, je treba pogledati porazdelitev pritiska na tla. V reševalni misiji so "tla" le redko trdna; pogosto je mešanica razsutega gramoza, razbitega stekla in mokre izolacije. Robot na kolesih svojo celotno maso koncentrira na štiri majhne kontaktne zaplate. Na mehkih ali neravnih odpadkih ta visok pritisk povzroči, da se kolesa zakopljejo, kar učinkovito zasidra robota na mestu.
Gosenice robotskih tankov to rešite z načelom porazdelitve bremena. Z uporabo neprekinjene zanke, ki jo poganjajo notranji zobniki, se teža robota porazdeli po celotni dolžini odtisa gosenice. Ta nizek pritisk na tla omogoča, da stroj "lebdi" čez ovire, ki bi pogoltnile tradicionalno pnevmatiko. Poleg tega je mehanska prednost robotska steza leži v njegovem vzdolžnem vleku. Ker je več "grouserjev" ali tekalnih stopenj hkrati v stiku s površino, lahko robot močno vleče vlečni drog, kar mu omogoča, da pleza čez betonske bloke ali vleče težke senzorje in komunikacijske vrvi skozi ozke odprtine.
Znanost o materialih in prehod na gumijaste gosenice za robote
V zgodnjih dneh robotike so si številni dizajni močno izposodili od vojaških tankov, pri čemer so uporabljali težke jeklene člene. Za iskanje in reševanje pa sta teža in vibracije kritična sovražnika. Pojav visoke trdnosti gumijaste gosenice za robote je revolucioniral področje. Te gosenice so običajno sestavljene iz ojačanih sintetičnih spojin, pogosto vdelanih z notranjimi jeklenimi ali kevlarskimi vrvicami, ki preprečujejo raztezanje in hkrati ohranjajo prožnost.
Pri izbiri gume ne gre le za zmanjšanje teže. V okolju urbanega iskanja in reševanja (USAR) mora robot pogosto prečkati občutljive ali gladke površine, kot je poliran marmor v podrtem preddverju ali mokra kovinska oBloga v tovarni. Medtem ko lahko kovinske tirnice zdrsnejo ali poškodujejo preostalo strukturno celovitost tal, gumijaste gosenice za robote zagotavljajo visok koeficient trenja. Elastičnost gume omogoča, da se gosenica rahlo "prilagodi" mikrogeometriji ruševin in tako učinkovito "oprime" robove opek in cevi. To "mehansko ključevanje" je tisto, kar omogoča a inšpekcijski robot na gosenicah za vzpenjanje po stopnicah ali krmarjenje po 45-stopinjskih klancih razsutega ruševina brez drsenja nazaj.
Navigacijska geometrija v inšpekcijskem robotu na gosenicah
A inšpekcijski robot na gosenicah redko je le škatla na dveh pasovih. Sofisticirana mehanika vključuje "plavutke" ali module podgoznice, ki robotu omogočajo dinamično spreminjanje oblike. To je ključni evolucijski korak gosenice za robote . Z zgibom sprednjih ali zadnjih delov gosenice lahko robot seže navzgor, da zgrabi rob visoke police ali podaljša svojo medosno razdaljo, da premosti široko vrzel med dvema kosoma podrtih talnih oBlog.
Ta geometrijska prilagodljivost zagotavlja, da težišče ostane znotraj odtisa gosenic tudi med ekstremnimi manevri. Pri iskanju in reševanju je cilj pogosto dostaviti kamero ali senzor ogljikovega dioksida v "prazen prostor", kjer bi lahko bili ujeti preživeli. Če se robot obrne, se misija konča. Široka drža in nizek profil, ki sta značilna za gosenice robotskih tankov zagotavljajo naravno stabilno platformo, ki je odporna na Predodračanje, tudi ko robot nosi težko opremo LIDAR ali robotske roke na svojem zgornjem delu.
Premagovanje trenja zaradi drsenja in krmiljenja v Gosenice robotskih tankov
Eden najbolj zapletenih mehanskih vidikov gosenice robotskih tankov je način krmiljenja. Za razliko od avtomobilov, ki za obračanje koles uporabljajo krmiljenje z zobato letvijo, večina robotov na gosenicah uporablja "drsno krmiljenje". To vključuje vožnjo ene proge hitreje od druge ali vzvratno vožnjo ene proge, medtem ko se druga premika naprej. Medtem ko to omogoča polmer ničelnega zasuka – bistvenega pomena v tesnih, klavstrofobičnih mejah porušene zgradbe – ustvarja ogromen stranski pritisk na robotska steza sama.
Notranja mehanika mora biti dovolj robustna, da prenese te strižne sile. Zato je vmesnik med pogonskim zobnikom in gosenicami izdelan natančno. V a inšpekcijski robot na gosenicah , mora "naklon" gosenice ostati enak tudi pod visoko napetostjo, da se prepreči "de-tracking" (odpadanje gosenice s koles). Sodobni reševalni roboti imajo pogosto samonapenjalne sisteme, ki uporabljajo vzmeti ali hidravlične pogone, da zadržijo gosenice za robote napeta, kar zagotavlja, da gosenica ostane Imeščena in funkcionalna, tudi če se kamen zagozdi v pogonski sklop.
Trajnost in vzdrževanje od Gosenice robotskih tankov v sovražnih okoljih
Okolje reševalne misije je kemično in fizikalno abrazivno. Prah iz mletega betona deluje kot brusni papir na gibljive dele, stoječa voda pa lahko razjeda notranje ležaje. Oblikovanje gumijaste gosenice za robote pogosto vključuje "samočistilne" vzorce tekalne plasti. To so nagnjeni utori, ki uporabljajo naravno upogibanje gume, ko zaokroži zobnik, da izvržejo blato in majhne kamenčke, ki bi sicer zagozdili mehanizem.
Poleg tega je ključnega pomena zaprtost notranjih valjev gosenice. Ker a inšpekcijski robot na gosenicah morda morali vstopiti v poplavljene kleti ali se premakniti skozi protipožarno peno, so mehanski tečaji znotraj okvirja tirnice pogosto obdani s tesnili O-tesnila. The robotska steza deluje kot prva obrambna linija, absorbira udarce nazobčane armature in razbitega stekla, tako da občutljiva elektronika v ohišju ostane zaščitena pred silovitimi tresljaji med vožnjo.
Ko pride do nesreče – naj bo to potres, zrušitev konstrukcije ali nevarno puščanje kemikalij – okolje postane nepredvidljiv labirint nazobčanih odpadkov, nestabilnih naklonov in gladkih površin.
