nattiemara, 15.03.2013 с 0 комментариев

Робот «Гепард» соперничает с животными в беге

Робот «Гепард», разработанный исследователями Массачусетского технологического института, скоро сможет опередить в беге своих аналогов из мира животных: проводя испытания на бегущей дорожке, исследователи обнаружили, что робот, примерно такого же веса и размера как живой гепард, затратил очень мало энергии, двигаясь в течение полутора часов со скоростью около 8 км/ час.

Такая эффективность достигается за счет легких электрических двигателей, которые обеспечивают высокий вращающий момент с очень малой тепловой потерей. Двигатели могут быть запрограммированы для быстрой настройки жесткости и коэффициента затухания (торможения) ног робота в зависимости от внешних воздействий, таких как толчок или изменение ландшафта.

Многие роботы оснащены тяжелыми механизмами, которые способствуют значительным потерям энергии, особенно когда робот двигается рысью или галопом.

Чтобы понять, как система с электрическим приводом может тратить мало энергии во время работы, исследователи стали искать источники потерь энергии в бегущих роботах. Они обнаружили, что в основном энергия тратится впустую из-за тепла, выделяемого двигателем, энергии, рассеиваемой механической коробкой передач, и неэффективного управления. Во избежание тепловых потерь двигателя ученые предложили двигатель с высоким вращающим моментом, который производит значительное количество вращающего момента при заданном весе и выработке теплоты. Они обнаружили, что при этом требуется меньшее количество передач, что позволяет еще больше повысить эффективность. Многие исследователи использовали пружины и демпферы для защиты робота от силовых воздействий во время движения, но контролировать жесткость пружины и коэффициент демпфирования трудно, особенно если робот двигается по разнородным поверхностям, например, асфальт и песок. «С помощью нашей системы мы можем заставить ноги нашего робота функционировать в качестве пружин или демпферов», ‒ говорит Сэнгбей Ким, конструктор роботов Массачусетского технологического института.

Исследователи представят результаты и основы конструирования своих электродвигателей в мае на Международной конференции по робототехнике и автоматизации.