Kompakt redningsrobot klatrer opp på scenen

Et hovedtrekk i National Science Foundations Engineering Research Center-program er vektleggingen av prøvesenger. Testbedene er først og fremst ment å gi:

1.) et middel for å demonstrere anvendbarheten til forskningsprosjekter på applikasjoner i den virkelige verden og

2.) en guide for dannelse av ytterligere forskningsprosjekter for å møte utfordringene sett i implementering av relevante deler av testbedets funksjonalitet.

I tillegg illustrerer de potensialet for flytende kraft for potensielle studenter og begeistrer fantasien deres for en karriere i de beslektede områdene. CCEFP-testbedene er valgt for å samlet dekke et bredt spekter av effektnivåer, og Test Bed 4, Compact Rescue Robot, representerer applikasjoner i området 100W til 1 kW, omtrent anvendelsesmessige skalaer. I dette området finner du ikke mange nåværende applikasjoner med flytende kraft på markedet, og i motsetning til applikasjoner med et større kraftspenn, som gravemaskin og personbil, valgte Senteret en mer eksotisk applikasjon: en gående redningsrobot med et stort antall av frihetsgrader og et begrenset marked på dette tidspunktet. Selv om dette har tålt en viss granskning fra de som er involvert i mer konvensjonelle applikasjoner, viser en redningsrobot mange utfordringer som finnes i dette kraftsortimentet, og illustrerer muligheter for noen nye produkter i flytende kraftindustri. Bruksområder er tenkt på beslektede områder som service-roboter, hjelpemidler og konstruksjon og landbruksapplikasjoner. De nærmeste relevante enhetene som bruker væskekraft på eller i nærheten av kommersiell tilgjengelighet inkluderer Big Dog Robot1 av Boston Dynamics for ulendt terrengtransport og Bear Robot2 (robot-ekstraksjonshjelprobot) fra VECNA Robotics som virkelig vil tjene på forbedret kompakthet og effektivitet.

Utfordringene som er forutsett for CRR (Compact Rescue Robot) inkluderer effektiv liten kraftproduksjon, enten pneumatiske eller hydrauliske, effektive kontrollalgoritmer, spesielt for pneumatisk servokontroll, og effektive operatørgrensesnitt som må være vesentlig annerledes enn for større applikasjoner der operatøren pleier å sykle på enheten.

Mobilitetsmidlene er et viktig beslutningspunkt for CRR-design. Hvorfor ben? I en redningssituasjon er det forventet at ustabilt rusk, skadede trapper og hindringer i stien vil bli møtt. Dette er situasjonen rapportert i Fukushima Dai-ichi-atomreaktoren der fire iRobot-militære roboter av to design er modifisert for utforskning av områdene med høy stråling. Selv om redning av ofre ikke er oppdraget til disse robotene, er det å få tilgang til interessante steder i anlegget potensielt veldig likt, siden en eksplosjon med hydrogengass i anlegget har resultert i betydelig skade på bygningene. PackBot og større Warrior-roboter er slitebiler og operatører rapporterer om vanskeligheter med å klatre opp trapper, få trekkraft, åpne dører og holde seg oppreist ..3 Operatøropplevelser som er plassert i en blogg av en av operatørene gir et realistisk blikk på utfordringene ved å betjene en robot i et katastrofescenario. En ben, kompakt, pneumatisk eller hydraulisk robot vil kunne ta opp noen av problemene som utfordrer operatørene der.

Elektriske redningsroboter er ofte sporet eller hjulkjøretøy. Forhandlinger om trapper og ulendt terreng gir utfordringer for disse "kontinuerlige kontakt" -designene som benbevegelse ikke vanligvis møter. Bena kan bevege seg fra et stabilt kontaktpunkt til et annet uten kontakt med ustabile regioner i mellom. Videre er intermitterende, frem- og tilbakegående betjening av ben av pneumatiske eller hydrauliske sylindre hyppigere enn for elektriske drivenheter som i seg selv er roterende.