или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Disney Research разработал новый гибридный гидравлический манипулятор

schedule 04.11.2014 в 13:35 link Disney Disney Research Pittsburgh
​Инженеры постоянно сталкиваются с необходимостью идти на компромиссы при проектировании конечностей  роботов:  вес  vs. скорость, легкость управления vs. плавность. Гибридная гидравлическая трансмиссия, разработанная в Disney Research Pittsburgh, обещает устранить некоторые из этих компромиссов. С ее помощью «руки» роботов будут двигаться плавно и точно при меньшем весе - сообщает Robotics.ua.



Трансмиссия состоит из пар вращающихся мембранных цилиндров, похожих на традиционные гидравлические цилиндры, но покрытых каучуковой мембраной в отличие от скользких уплотнителей и клапанов. Результатом является система, обеспечивающая эффективную передачу энергии при небольшом трении. Также она может энергию не только передавать, но и накапливать.

Такая способность системы позволит инженерам разрабатывать конечности со способностью давать нужный предмет человеку роботом. Это важное решение для разработки новых робототехнических приложений дома, на работе, в развлечениях, в которых предусматривается взаимодействие роботов и людей.

"Мы объединили лучшие элементы гидравлической системы с лучшими элементами электрической системы двигателя", сказал Peter Whitney, ассоциированный научный сотрудник Disney Research Pittsburgh. Он объяснил, что такая трансмиссия позволяет манипуляторам быть легкими, прочными и изящными, и в тоже время легко управляемыми и имеющими низкий коэффициент трения. Вместо того чтобы устанавливать двигатели в конечностях, их можно будет установить непосредственно в корпусе робота.

Система передает усилие настолько эффективно, что Whitney  и Tianyao Chen  доцент лаборатории Disney Research Pittsburg, обнаружили, что они могли бы построить совершенно пассивную "кукольную" систему перемещения одного манипулятора вторым манипулятором робота, связанного с ним с передачей. Система особенно чувствительна к тактильной обратной связи от руки-марионетки. Одно из возможных применений системы из цветного металла будет в качестве хирургического робота, совместимого с использованием магнитно-резонансного томографа (МРТ).

Whitney вместе с Jessica Hodgins, дироктором Disney Research Pittsburgh и профессором робототехники в Carnegie Mellon University, и с двумя коллегами из Disney Research Pittsburgh -  Matthew Glisson и Eric Brockmeyer разработали эту инновационную трансмиссию. Недавно они представили проект на IROS 2014 (International Conference on Intelligent Robots and Systems) в Чикаго.

Гидравлические системы часто используются для приведения в действие роботов, чьи конечности должны быть легкими и двигаться плавно. Но обычная гидравлика использует систему клапанов, которые только передают усилие и не в состоянии поглощать энергию. Управление ими также не является настолько точным или легким, как позволяют электродвигатели. Электродвигатели тоже имеют свои недостатки, например, большой вес.

В отличие от клапанов и подвижных соединений обычных гидравлических систем, которые склонны к утечке, пассивная гидравлическая трансмиссия, разработанная в Disney Research Pittsburgh, использует вращающиеся мембранные цилиндры.  Каждая линия управления полностью герметична, с крутящимся мембранным цилиндром на каждом конце, так же, как в главном цилиндре и цилиндре тормозов на автомобиле. Когда один цилиндр сжимается, противолежащий цилиндр  разжимается. Балансировка двух из этих приводных линий друг против друга обеспечивает передачу силы в двух направлениях.

Такая трансмиссия является высокоэффективной, потому что позволяет  работать в пассивном «кукольном» режиме  или с приводом от тяжелого электродвигателя с низким коэффициентом трения, расположенного не в конечностях, а в теле робота. Удаление электроприводов из конечностей позволяет обеспечить плавные, быстрые и точные движения манипуляторов.

Комментарии: