Pohyb robotického psa je fascinujúcou zmesou pokročilej technológie, zložitého inžinierstva a inovatívneho dizajnu. Ako popredný dodávateľ robotických psov sa hlboko podieľame na vývoji a pochopení toho, ako sa tieto pozoruhodné stroje pohybujú. Tento blog sa ponorí do vedy, komponentov a mechanizmov, ktoré umožňujú našim robotickým psom pohybovať sa v rôznych terénoch svižne a presne.
Základ pohybu: Akčné členy
Základom pohybu robotického psa sú jeho ovládače. Sú to zariadenia, ktoré premieňajú energiu na pohyb a umožňujú robotickému psovi pohybovať kĺbmi. Ako pohony v našich robotických psoch používame servomotory s vysokým krútiacim momentom. Tieto servomotory sú navrhnuté tak, aby poskytovali presné ovládanie polohy, rýchlosti a krútiaceho momentu každého spoja.
Servomotor pozostáva z motora, snímača polohy a riadiaceho obvodu. Snímač polohy, často potenciometer, posiela spätnú väzbu do riadiaceho obvodu o aktuálnej polohe hriadeľa motora. Na základe tejto spätnej väzby riadiaci obvod upravuje výkon dodávaný do motora tak, aby dosiahol požadovanú polohu. Tento riadiaci systém s uzavretou slučkou zaisťuje, že kĺby robotického psa sa pohybujú presne, aby vykonávali požadované pohyby, či už ide o chôdzu, beh alebo otáčanie.
Generácia chôdze
Spôsob, akým sa robotický pes pohybuje, známy ako jeho chôdza, je starostlivo naprogramovaný. Používame niekoľko typov chôdze, každý vhodný pre iné situácie. Najbežnejšie spôsoby chôdze našich robotických psov sú chôdza a chôdza v kluse.
Chôdza je pomalý a stabilný pohyb. U štvornohého robotického psa má chôdza typicky diagonálnu sekvenciu. Po prvé, predná ľavá a zadná pravá noha sa pohybujú dopredu, zatiaľ čo predná pravá a zadná ľavá noha podopierajú telo. Potom sa predná pravá a zadná ľavá noha posunú dopredu, zatiaľ čo ostatné dve nohy podopierajú telo. Tento striedavý vzor poskytuje stabilitu a umožňuje robotickému psovi ľahko sa pohybovať po drsnom alebo nerovnom teréne.
Klusový chod je naopak rýchlejší. V kluse sa predná ľavá a zadná ľavá noha pohybujú spolu a predná pravá a zadná pravá noha sa pohybujú spoločne. Tento koordinovaný pohyb umožňuje robotickému psovi rýchlo pokryť väčšiu plochu a často sa používa v otvorených priestoroch, kde sa vyžaduje rýchlosť.
Stabilita a rovnováha
Udržiavanie stability a rovnováhy je pre pohyb robotického psa kľúčové. Naše robotické psy sú vybavené kombináciou senzorov a algoritmov, ktoré zaisťujú, že môžu zostať vzpriamené a pohybovať sa hladko.
Inerciálne meracie jednotky (IMU) sa používajú na meranie orientácie a zrýchlenia robotického psa. Tieto senzory poskytujú údaje v reálnom čase o polohe robotického psa v priestore, čo umožňuje riadiacemu systému prispôsobiť pohyb jeho nôh na udržanie rovnováhy. Napríklad, ak sa robotický pes začne nakláňať na jednu stranu, IMU zaznamená zmenu orientácie a riadiaci systém upraví silu vyvíjanú nohami na tejto strane, aby napravil rovnováhu.
Okrem toho sú na labkách robotického psa nainštalované odpory snímajúce silu (FSR). Tieto senzory merajú tlak vyvíjaný na každú labku a poskytujú spätnú väzbu o kontakte medzi labkami a zemou. Tieto informácie pomáhajú robotickému psovi prispôsobiť si chôdzu a rozloženie hmotnosti na nohy, aby sa prispôsobili rôznym terénom.
Navigácia a prispôsobenie terénu
Naše robotické psy sú navrhnuté tak, aby sa pohybovali v rôznych terénoch, od hladkej podlahy až po drsnú vonkajšiu krajinu. Aby sme to dosiahli, používame pokročilé technológie navigácie a prispôsobenia terénu.
Na vytvorenie 3D mapy okolitého prostredia sa používajú laserové skenery a hĺbkové kamery. Údaje zozbierané z týchto senzorov spracováva palubný počítač, ktorý potom dokáže identifikovať prekážky, svahy a nerovné povrchy. Na základe týchto informácií si robotický pes môže naplánovať cestu a podľa toho prispôsobiť svoju chôdzu.
Napríklad, keď narazí na svah, robotický pes nastaví uhol a silu pohybov nôh tak, aby bezpečne stúpal alebo klesal. Ak je v jeho ceste prekážka, robotický pes vypočíta optimálnu cestu okolo nej, či už prešľapom, obchôdzkou alebo v niektorých prípadoch aj preskočením menších prekážok.
Aplikácie pohybu našich robotických psov
Jedinečné pohybové schopnosti našich robotických psov otvárajú široké možnosti využitia.
V oblasti detekcie nebezpečného prostredia je našaRobotický pes na detekciu scenárov NBCsa môžu pohybovať oblasťami kontaminovanými jadrovými, biologickými alebo chemickými látkami. Jeho schopnosť pohybovať sa v nerovnom teréne a úzkych priestoroch mu umožňuje dostať sa do oblastí, ktoré sú nebezpečné alebo nedostupné pre ľudí.
Pre verejnú bezpečnosť, našuRobotický pes pre prieskummôžu byť nasadené na dohľad a prieskum. Môže sa pohybovať potichu a rýchlo a dostať sa do oblastí, kde tradičné metódy sledovania nemusia byť účinné.
V skladovej logistike nášRobotický pes pre skladovú logistikumôže prepravovať malé predmety a pohybovať sa úzkymi uličkami. Jeho agilný pohyb mu umožňuje efektívne pracovať v dynamickom prostredí skladu.
Kontaktujte nás ohľadom obstarávania a spolupráce
Pohyb našich robotických psov je výsledkom rokov výskumu, vývoja a inovácií. Neustále zlepšujeme a zdokonaľujeme našu technológiu, aby sme poskytovali ešte lepší výkon a funkčnosť.
Ak máte záujem o našich robotických psov, či už pre priemyselné aplikácie, výskum alebo iné účely, pozývame vás, aby ste nás kontaktovali kvôli obstarávaniu a spolupráci. Náš tím odborníkov je pripravený prediskutovať vaše špecifické potreby a poskytnúť vám tie najlepšie riešenia.
Referencie
- Siciliano, B. a Khatib, O. (Eds.). (2016). Springerova príručka robotiky. Springer.
- Spong, MW, Hutchinson, S., & Vidyasagar, M. (2006). Modelovanie a ovládanie robotov. Wiley.
- Raibert, MH (1986). Roboty s nohami, ktoré balansujú. Tlač MIT.
