Selectați limba Atunci când lovește un dezastru – fie că este vorba despre un cutremur, un colaps structural sau o scurgere chimică periculoasă – mediul devine un labirint imÎnainteizibil de resturi zimțate, înclinări instabile și suprafețe alunecoase. În aceste scenarii cu mize mari, mobilitatea primilor interventori este adesea limitată de pericolul fizic. Aici se află mecanicii de specialitate şenile de omizi pentru roboţi devin fundamentul literal al operațiunilor moderne de căutare și salvare. Spre deosebire de omologii pe roți care se luptă cu centrarea ridicată sau cufundarea în nămol moale, a pistă de robot sistemul oferă suprafața continuă necesară pentru a transforma o platformă mecanică într-un supraviețuitor pe toate terenurile.
Fizica fundamentală a șinelor de rezervor de roboți continui
Pentru a înțelege de ce a robot de inspecție urmărit este standardul de aur pentru răspunsul la dezastre, trebuie să ne uităm la distribuția presiunii la sol. Într-o misiune de salvare, „terenul” este rareori solid; este adesea un amestec de pietriș liber, sticlă spartă și izolație umedă. Un robot cu roți își concentrează întreaga masă pe patru mici zone de contact. Pe resturi moi sau neuniforme, această presiune ridicată face ca roțile să se înfunde, ancorând eficient robotul pe loc.
Sine de tanc de robot rezolvați acest lucru prin principiul împrăștierii sarcinii. Prin utilizarea unei bucle continue conduse de pinioane interne, greutatea robotului este distribuită pe toată lungimea amprentei pistei. Această presiune scăzută la sol permite mașinii să „plutească” peste obstacole care ar înghiți o anvelopă tradițională. În plus, avantajul mecanic al pistă de robot rezidă în tracțiunea sa longitudinală. Deoarece mai multe „grousers” sau benzi de rulare sunt în contact cu suprafața simultan, robotul poate exercita o tracțiune semnificativă a barei de remorcare, permițându-i să treacă peste blocuri de beton sau să tragă senzori grei și linii de legătură de comunicație prin deschideri înguste.
Știința materialelor și trecerea la șine de cauciuc pentru rezervoare pentru roboți
În primele zile ale roboticii, multe modele au împrumutat în mare măsură de la tancurile militare, utilizând legături grele de oțel. Cu toate acestea, pentru căutare și salvare, greutatea și vibrațiile sunt inamici critici. Apariția de înaltă rezistență șenile de cauciuc pentru rezervoare pentru roboți a revoluționat domeniul. Aceste șenile sunt de obicei compuse din compuși sintetici ranforsați, adesea încorporați cu corzi interne din oțel sau Kevlar pentru a Înainteeni întinderea, menținând în același timp flexibilitatea.
Alegerea cauciucului nu se referă doar la reducerea greutății. Într-un mediu de căutare și salvare urbană (USAR), un robot trebuie adesea să traverseze suprafețe delicate sau alunecoase, cum ar fi marmura lustruită într-un hol prăbușit sau placarea metalică umedă într-o fabrică. În timp ce șinele metalice ar putea aluneca sau deteriora integritatea structurală rămasă a unei podele, șenile de cauciuc pentru rezervoare pentru roboți asigură un coeficient ridicat de frecare. Elasticitatea cauciucului permite pistei să se „conformeze” ușor cu micro-geometria resturilor, „prinzând” efectiv marginile cărămizilor și țevilor. Această „cheie mecanică” este cea care permite a robot de inspecție urmărit pentru a urca scările sau a naviga în pante de 45 de grade de moloz, fără a aluneca înapoi.
Geometrie de navigație într-un robot de inspecție urmărit
A robot de inspecție urmărit este rareori doar o cutie pe două curele. Mecanica sofisticată implică „flippers” sau module sub-track care permit robotului să-și schimbe forma în mod dinamic. Acesta este un pas important al evoluției şenile de omizi pentru roboţi . Prin articularea secțiunilor din față sau din spate ale șinei, robotul poate ajunge în sus pentru a apuca marginea unei margini înalte sau poate extinde ampatamentul pentru a acoperi un spațiu larg dintre două bucăți de podea prăbușită.
Această adaptabilitate geometrică asigură că centrul de greutate rămâne în amprenta pistelefonor chiar și în timpul manevrelor extreme. În căutare și salvare, scopul este adesea de a livra o cameră sau un senzor de dioxid de carbon într-un „spațiu gol” în care supraviețuitorii ar putea fi prinși. Dacă un robot se întoarce, misiunea se încheie. Poziția largă și profilul scăzut inerente în piste de tanc robot oferă o platformă stabilă în mod natural, care rezistă la răsturnări, chiar și atunci când robotul transportă echipamente LIDAR grele sau brațe robotizate pe puntea superioară.
Depășirea frecării de derapaj și direcție în Robot Tank Tracks
Unul dintre cele mai complexe aspecte mecanice ale piste de tanc robot este metoda de conducere. Spre deosebire de mașinile care folosesc direcția cu cremalieră și pinion pentru a învârti roțile, majoritatea roboților pe șenile folosesc „derapant”. Aceasta implică conducerea unei piese mai repede decât cealaltă sau inversarea unei piese în timp ce cealaltă se deplasează înainte. Deși acest lucru permite o rază de viraj zero - esențială în limitelefone strânse și claustrofobe ale unei clădiri prăbușite - creează un stres lateral imens asupra pistă de robot în sine.
Mecanica internă trebuie să fie suficient de robustă pentru a face față acestor forțe de forfecare. Acesta este motivul pentru care interfața dintre pinionul de antrenare și urechile șinei este proiectată cu precizie. Într-o robot de inspecție urmărit , „pasul” pistei trebuie să rămână consistent chiar și la tensiune mare pentru a Înainteeni „de-tracking” (căderea șenii de pe roți). Roboții moderni de salvare au adesea sisteme de autotensionare care folosesc arcuri sau actuatoare hidraulice pentru a menține şenile de omizi pentru roboţi întins, asigurându-se că, chiar dacă o piatră se blochează în ansamblul de antrenare, șina rămâne așezată și funcțională.
Durabilitate și întreținere de Robot Tank Tracks în medii ostile
Mediul unei misiuni de salvare este abraziv din punct de vedere chimic și fizic. Praful din betonul pulverizat acționează ca șmirghel pe piesele în mișcare, iar apa stătătoare poate coroda rulmenții interni. Designul de șenile de cauciuc pentru rezervoare pentru roboți încorporează adesea modele de benzi de rulare „autocurățate”. Acestea sunt caneluri unghiulare care folosesc flexia naturală a cauciucului în timp ce rotunjește pinionul pentru a evacua noroi și pietre mici care altfel ar bloca mecanismul.
Mai mult, natura etanșă a rolelor interne ale căii este vitală. Pentru că a robot de inspecție urmărit poate fi necesar să intre în subsoluri inundate sau să se deplaseze prin spuma de stingere a incendiilor, pivotii mecanici din cadrul șenilei sunt adesea înveliți în inele O-ring. The pistă de robot acționează ca primă linie de apărare, absorbind impactul barelor de armare zimțate și al sticlei sparte, astfel încât electronicele sensibile din interiorul șasiului să rămână protejate de vibrațiile violente ale călătoriei.
Atunci când lovește un dezastru – fie că este vorba despre un cutremur, un colaps structural sau o scurgere chimică periculoasă – mediul devine un labirint imÎnainteizibil de resturi zimțate, înclinări instabile și suprafețe alunecoase.
