Atlasīt valodu Kad notiek katastrofa — vai tā būtu zemestrīce, konstrukciju sabrukums vai bīstamas ķīmiskas vielas noplūde — vide kļūst par neprognozējamu robainu gružu, nestabilu slīpumu un slidenu virsmu labirintu. Šajos augsta līmeņa scenārijos pirmās palīdzības sniedzēju mobilitāti bieži ierobežo fiziskas briesmas. Šeit ir specializēta mehānika kāpurķēdes robotiem kļūt par mūsdienu meklēšanas un glābšanas operāciju burtisku pamatu. Atšķirībā no līdziniekiem ar riteņiem, kas cīnās ar augstu centrējumu vai iegrimšanu mīkstās dūņās, a robotu trase sistēma nodrošina nepārtrauktu virsmas laukumu, kas nepieciešams, lai mehānisko platformu pārvērstu par izdzīvotāju visurgājējā.
Nepārtrauktu robotu tanku kāpurķēžu fundamentālā fizika
Lai saprastu, kāpēc a kāpurķēžu pārbaudes robots ir zelta standarts reaģēšanai uz katastrofām, ir jāskatās uz zemes spiediena sadalījumu. Glābšanas misijā "zeme" reti ir cieta; tas bieži ir irdenas grants, saplīsuša stikla un mitras izolācijas maisījums. Riteņrobots koncentrē visu savu masu uz četriem maziem kontaktu plankumiem. Uz mīkstiem vai nelīdzeniem gružiem šis augstais spiediens liek riteņiem iedziļināties, efektīvi noenkurojot robotu vietā.
Robotu tanku pēdas atrisināt to, izmantojot slodzes sadales principu. Izmantojot nepārtrauktu cilpu, ko darbina iekšējie ķēdes rati, robota svars tiek sadalīts visā sliežu ceļa nospieduma garumā. Šis zemais zemes spiediens ļauj mašīnai "peldēt" pāri šķēršļiem, kas varētu norīt tradicionālo riepu. Turklāt mehāniskā priekšrocība robotu trase atrodas tās garenvirziena vilkmē. Tā kā ar virsmu vienlaikus saskaras vairāki "grouzeri" vai protektori, robots var ievērojami pievilkt jūgstieni, ļaujot tam uzkāpt pāri betona blokiem vai vilkt smagus sensorus un sakaru saites līnijas caur šaurām atverēm.
Materiālzinātne un pāreja uz gumijas tanku kāpurķēdēm robotiem
Robotikas pirmajās dienās daudzi dizaini tika lielā mērā aizgūti no militārajiem tankiem, izmantojot smagas tērauda saites. Tomēr meklēšanai un glābšanai svars un vibrācija ir kritiski ienaidnieki. Augstas stiprības rašanās gumijas tanku kāpurķēdes robotiem ir radījis revolūciju šajā jomā. Šīs sliedes parasti sastāv no pastiprinātiem sintētiskiem savienojumiem, kas bieži ir iestrādāti ar iekšējām tērauda vai kevlara auklām, lai novērstu izstiepšanos, vienlaikus saglabājot elastību.
Gumijas izvēle nav tikai svara samazināšana. Pilsētas meklēšanas un glābšanas (USAR) vidē robotam bieži ir jāšķērso smalkas vai slidenas virsmas, piemēram, pulēts marmors sabrukušā vestibilā vai mitrs metāla pārklājums rūpnīcā. Lai gan metāla sliedes var paslīdēt vai sabojāt grīdas atlikušo strukturālo integritāti, gumijas tanku kāpurķēdes robotiem nodrošina augstu berzes koeficientu. Gumijas elastība ļauj sliežu ceļam nedaudz "atbilst" gružu mikroģeometrijai, efektīvi "saķerot" ķieģeļu un cauruļu malas. Šī "mehāniskā atslēga" ļauj a kāpurķēžu pārbaudes robots lai uzkāptu pa kāpnēm vai pārvietotos pa 45 grādu nogāzēm, kurās ir šķembas, neslīdot atpakaļ.
Navigācijas ģeometrija izsekotā pārbaudes robotā
A kāpurķēžu pārbaudes robots reti ir tikai kaste uz divām jostām. Sarežģītā mehānika ietver "pleznas" vai apakšsliežu moduļus, kas ļauj robotam dinamiski mainīt savu formu. Tas ir būtisks evolūcijas solis kāpurķēdes robotiem . Savienojot sliežu ceļa priekšējo vai aizmugurējo daļu, robots var sasniegt augšup, lai satvertu augstas dzegas malu vai pagarinātu savu riteņu bāzi, lai pārvarētu plašu atstarpi starp diviem sabrukušu grīdas segumu gabaliem.
Šī ģeometriskā pielāgošanās spēja nodrošina, ka smaguma centrs paliek sliežu ceļa nospieduma robežās pat ekstremālu manevru laikā. Meklēšanā un glābšanā bieži vien mērķis ir nogādāt kameru vai oglekļa dioksīda sensoru "tukšajā Tālr.pā", kur izdzīvojušie var tikt iesprostoti. Ja robots apgāžas, misija beidzas. Plašā stāja un zemais profils, kas piemīt robotu tanku kāpurķēdes nodrošina dabiski stabilu platformu, kas iztur apgāšanos, pat ja robots uz augšējā klāja nes smagu LIDAR aprīkojumu vai robotu rokas.
Slīdēšanas un stūrēšanas berzes pārvarēšana iekšā Robotu tanku pēdas
Viens no vissarežģītākajiem mehāniskajiem aspektiem robotu tanku kāpurķēdes ir stūrēšanas metode. Atšķirībā no automašīnām, kas izmanto zobratu un zobratu stūrēšanu, lai pagrieztu riteņus, lielākā daļa kāpurķēžu robotu izmanto "slīdes stūrēšanu". Tas ietver braukšanu vienā trasē ātrāk par otru vai viena sliežu ceļa apgriešanu atpakaļgaitā, kamēr otra virzās uz priekšu. Lai gan tas pieļauj nulles pagrieziena rādiusu, kas ir būtisks sabrukušas ēkas šaurajos, klaustrofobiskajos apstākļos, tas rada milzīgu sānu slodzi uz robotu trase pati par sevi.
Iekšējai mehānikai jābūt pietiekami izturīgai, lai tiktu galā ar šiem bīdes spēkiem. Tāpēc saskarne starp piedziņas ķēdes ratu un kāpurķēdes izciļņiem ir precīzi izstrādāta. In a kāpurķēžu pārbaudes robots , sliežu ceļa "slīpumam" jāpaliek nemainīgam pat pie liela nospriegojuma, lai novērstu "sliedes atdalīšanu" (sliedes nokrišanu no riteņiem). Mūsdienu glābšanas robotos bieži ir pašspriegošanas sistēmas, kas izmanto atsperes vai hidrauliskos izpildmehānismus, lai saglabātu to kāpurķēdes robotiem nospriegots, nodrošinot, ka pat tad, ja piedziņas blokā iestrēgst akmens, sliežu ceļi paliek nekustīgi un funkcionāli.
Izturība un apkope no Robotu tanku pēdas naidīgā vidē
Glābšanas misijas vide ir ķīmiski un fiziski abrazīva. Pulverbetona putekļi iedarbojas uz kustīgajām daļām kā smilšpapīrs, un stāvošs ūdens var korozēt iekšējos gultņus. Dizains gumijas tanku kāpurķēdes robotiem bieži ietver "pašattīrošus" protektora rakstus. Tās ir leņķiskās rievas, kas izmanto gumijas dabisko izliekumu, kad tā noapaļo ķēdes ratu, lai izspiestu dubļus un mazus akmeņus, kas pretējā gadījumā iestrēgtu mehānismu.
Turklāt sliežu ceļa iekšējo veltņu hermētiskums ir ļoti svarīgs. Tā kā a kāpurķēžu pārbaudes robots var būt nepieciešams iekļūt applūdušos pagrabos vai pārvietoties pa ugunsdzēsības putām, mehāniskās šarnīrsavienojumi sliežu rāmis bieži ir ietverti O veida gredzenu blīvēs. The robotu trase darbojas kā pirmā aizsardzības līnija, absorbējot robainās armatūras un saplīsušā stikla triecienu, lai jutīgā elektronika, kas atrodas šasijā, paliktu aizsargāta no vardarbīgām vibrācijām brauciena laikā.
Kad notiek katastrofa — vai tā būtu zemestrīce, konstrukciju sabrukums vai bīstamas ķīmiskas vielas noplūde — vide kļūst par neprognozējamu robainu gružu, nestabilu slīpumu un slidenu virsmu labirintu.
