Новая модель значительно мощнее своих предшественников и способна передвигаться втрое дальше.
Его размеры — 57×39×7,5 см. С двумя установленными литий-полимерными аккумуляторами оно весит 9,5 кг. Благодаря использованию углепластиковых материалов дроид обладает значительной прочностью и может брать «на борт» больше полезного оборудования.
Его конечности представляют собой узкие гибкие пластины, напоминающие протезы для бегунов-инвалидов. Попеременно вращая их, машина ходит со скоростью до 5,4 км/ч. Тип поверхности при этом не важен: это доказали натурные испытания в пустыне Мохаве.
84-ваттный бесколлекторный электродвигатель позволяет Х-RHex работать до трёх часов, таская на спине видеокамеры, GPS-навигатор, лазерный сканер и другие приборы на расстояние до 12 км.
Шестиногая «собачка» может служить не только науке, но и делу борьбы с мировым терроризмом, перемещая разведывательное оборудование. Интерес военных к разработке подтверждается тем фактом, что Управление перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA) внесло свою лепту в финансирование проекта [9].
Робот-бипед Робот-бипед представляет собой устройство на двуногом шасси, которое способно перемещаться достаточно быстро (рисунок 4.2).
Рисунок 4.
2. Робот-бипед
Шасси имеет массу около 1 кг, с конечности, состоит из двух «костей» длинной 5 см каждая, есть возможность вращать ногами со скоростью 2 об/с.
В данном роботе используется бесколлекторный двигатель Hacker A10−15S, он мало весит, развивают большую мощность и имеют высокий КПД. Мощность двигателя 12 (рисунок 4.3).
Рисунок 4.
3. Бесколлекторный двигатель Hacker A10−15S
Для питания используются LiPo аккумуляторы. Они легки, имеют достаточную емкость и могут отдавать огромные токи [10].
Двуногий шагающий робот Работы по созданию двуногих шагающих роботов ведутся во всем мире все более широко, и успех этих работ во многом зависит от качества системы приводов таких роботов. На рисунке 4.
4. представлен двуногий шагающий робот Flame, разработанный в голландском университете Дельфта, Daan Hobbelen.
Рисунок 4.
4. Двуногий шагающий робот
Требования, предъявляемые к системе приводов, зависят от сферы применения робота, и если это робот для экстремальных условий, то требования очень жёсткие. При работе робота в очагах техногенных катастроф, природных бедствий и других подобных условиях, его приводы могут подвергаться воздействию высоких и низких температур, пыли и грязи, воды и химически агрессивных веществ, а также ударов, вибраций и других неблагоприятных внешних факторов. При этом приводы, учитывая автономность робота, должны быть компактными, быстродействующими, экономичными. Этим весьма противоречивым требованиям из наиболее широко применяемых в настоящее время на роботах приводов наилучшим образом удовлетворяют вентильные электродвигатели.
Главными факторами, определяющими выбор электродвигателя для шагающих машин, является чрезвычайная плотность компоновки, жёсткие ограничения по массе, необходимость обеспечения устойчивости к механическим и другим внешним воздействиям (робот может падать, сталкиваться с различными предметами, работать в агрессивной внешней среде).
Требования, предъявляемые к приводов данного робота, чрезвычайно жёсткие: большой коэффициент усиления по мощности, высокое быстродействие, необходимое демпфирование, высокая стабильность параметров, линейность характеристики в области нуля, малые непроизводительные утечки, малые вес и габариты [11,12].
Заключение
В работе рассмотрены основные виды двигателей, применяемые в робототехнике: асинхронные, коллекторные, шаговые и вентильные. Каждый из представленных двигателей имеет свои достоинства и недостатки, а следовательно и область применения.
В настоящее время все большее развития получают бесколлекторные или вентильные электродвигателя. В работе подробно рассмотрен принцип работы этих двигателей. Их достоинства и недостатки. Основные достоинства — высокий КПД (до 95%), такого показателя удалось добиться благодаря отсутствию вращающихся контактов переключение. Недостатков у данного вида двигателей немного, основной из них — сложная система управления двигателем.
Приведены типы, которые используются в роботах и реализованные модели роботов.
Список литературы
Лихачев В. Л. Электродвигатели асинхронные — М.: СОЛОН-Р, — 2002. — c. 304
. Булгаков, А. Г. Воробьев В.
А. Промышленные роботы. Кинематика, динамика, контроль и управление. — М.: Солон-Пресс, — 2007ю — с. 488
Вентильный электропривод: шанс для российских производителей//Оборудование: рынок, предложение, цены. — 2004. — № 1.
Выбор двигателя и привода. Подбор типа электродвигателя. [Электронный ресурс]: Доступ через сеть Internet по адресу electroprivod.ru/motor-type-help.htm
Бесколлекторные двигатели. [Электронный ресурс]: Доступ через сеть Internet по адресу
http://www.eprivod.ru/public_bls.htm
Бесколлекторный двигатель постоянного тока EC 8. [Электронный ресурс]: Доступ через сеть Internet по адресу
http://www.terraelectronica.ru/news_mir.php?ID=1647
Бесколлекторный двигатель FL42BLS. [Электронный ресурс]: Доступ через сеть Internet по адресу
http://electroprivod.ru/42bl.htm
FL86BLS. [Электронный ресурс]: Доступ через сеть Internet по адресу
http://fulling.com.ua/jsp/productshow54.html?kat=4&nm=FL86BLS
Представлена улучшенная версия робота-гексапода. [Электронный ресурс]: Доступ через сеть Internet по адресу
http://science.compulenta.ru/589 812/
. Зенкевич С. Л,. Ющенко А. С. Основы управления манипуляционными роботами. — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумена, — 2005. — с. 480
Ковальчук А.К., Кулаков Д. Б., Семёнов С. Е. Принципы построения программного обеспечения системы управления антропоморфным шагающим роботом // Изд-во вузов. Машиностроение. Автоматизация и современные технологии. М., 2007. № 2
Ковальчук А.К., Кулаков Д. Б., Семёнов С. Е. Управление исполнительными системами двуногих шагающих роботов. Теория и алгоритмы / Под ред. А. К. Ковальчука // Двуногие шагающие роботы. М.: Изд-во МГОУ, 2007. 160
