Omnidrectional robot, işleri basit tutmak için elektrik yüklü bir top üzerinde hareket eder

Anonim

Omnidrectional robot, işleri basit tutmak için elektrik yüklü bir top üzerinde hareket eder

Robotik

Nick Lavars

5 Ekim 2016

3 fotoğraf

SIM, bakır bir kabuğun içinde içi boş bir demir topun üzerinde duruyor

Oldukça karmaşık makinelerin genellikle karmaşık manevralar dizilerini çektiği bir alanda, etrafta dolaşmak için tek bir topa dayanan bir sistem kesinlikle spektrumun daha basit ucundadır. On yıl önce böyle bir fikre tanık olduk ve şimdi orijinal Ballbot'un arkasındaki ekip daha az karmaşık bir sistemle geri döndü. Yükseltilen makine, SIMbot olarak adlandırılır ve hareket eden bir mekanik tahrik sistemi yerine deneysel bir asenkron motor kullanır ve bu da en az hareketli parçalara sahip bir robot ile sonuçlanır.

Orijinal Ballbot, Carnegie Mellon Üniversitesi'nde robotik araştırmacı olan Profesör Ralph Hollis tarafından icat edildi. Uzun boylu ve ince robot, pille çalışan ve her yönüyle kullanıldı, yaratıcısının karakteristik özelliği, yoğun ortamlardaki insanlarla çalışmak için kendini iyi bir şekilde ödünç verdiğini söylüyor.

İnce formu ve büyük çevikliğinden ötürü, robot kapıların arasından geçebilir, mobilyaların arasına girebilir ve gerektiğinde kolayca yoldan çıkarılabilir. Birkaç yıl önce, Carnegie Mellon'dan çıkarılan bir şirket, bu yetenekleri mObi denilen bir versiyonla kullanmayı ve hastanelerin ve ofislerin ilk çağrı noktası olarak görmeyi amaçladı. Makine ayrıca, Japonya, İsviçre ve İspanya'daki robotistlerden dünya çapında bir çok balona ilham verdi.

Ancak ballbots, topu tabanından hareket ettirmek ve robotu dik tutmak için mekanik parçalara güveniyordu. "Ters fare-topu sürücüsü " olarak tanımlanır, bu motorları topa karşı bastıran silindirleri hareket ettirir, istenen yönde hareket ettirir ve devrilmeyi engeller. Bunlar, robotun dengesini izleyen dahili sensörler tarafından toplanan bilgilere dayanır.

"Fakat makaraları süren kayışların yıpranması ve değiştirilmesi gerekiyor", diyor Ph.D. Carnegie Mellon'da robotik öğrencisi. "Ve kayışlar değiştirildiği zaman, sistemin yeniden kalibre edilmesi gerekiyor. "

Bu yüzden ekip, top arabasını hareket halinde tutmanın daha mekanik olarak daha basit yollarını araştırdı. Bu onları elektriksel akıma neden olmak ve elektrik bağlantılarına güvenmek yerine tork üretmek için manyetik alanlar kullanan motorlar olan indüksiyon motorlarına yönlendirdi. Aslında oldukça sıradan ve tavan fanlar, endüstriyel makine ve Elon Musk 'Hyperloop planları bulunabilir.

Ancak, teknolojiyi küresel bir forma uygulamak bir sorundur. Ekip, bu alanda ilerlemenin, birkaç derece ileri geri hareket edebilen küresel indüksiyon motorları (SIM) ile yapıldığını söylerken, gelişmiş yazılım ve matematik ile bir araya getirilmiş tasarımları, herhangi bir şekilde serbestçe dönebilen küresel bir motora izin veriyor. yön.

SIM, bakır bir kabuğun içindeki içi boş bir demir topa dayanır. Altı adet lamine çelik stator topun yanına oturmakta ve bu yönde topa kılavuzluk eden gezici manyetik dalgalar üretmektedir. Stabilerin ürettiği akımları değiştirerek, SIMbot farklı yönlere yönlendirilebilir.

Kayış tahriklerini elektrik akımlarıyla değiştirmek, sürtünmeyi azaltır ve makineyi daha verimli hale getirir, ancak daha az rutin bakım gerektiren daha güvenilir bilye toplarını da yapabilir. Ve mekanik parçalardan uzaklaşmadan dolayı, uzun vadede onları daha ucuza getirebilir.

Hollis, "Bu motor bir çok elektronik ve yazılıma dayanıyor, " diyor. "Elektronik ve yazılım daha ucuza gidiyor. Mekanik sistemler ucuzlaşmıyor ya da en azından elektronik ve yazılım kadar hızlı değil. "

SIMbot’u aşağıdaki videoda hareket halinde görebilirsiniz.

Kaynak: Carnegie Mellon Üniversitesi

SIMbot tasarımı ballbots'u daha ucuz ve daha erişilebilir hale getirebilir

SIM, bakır bir kabuğun içinde içi boş bir demir topun üzerinde duruyor

Simbot, kısa bir süre önce Carnegie Mellon'da robotik alanında yüksek lisansını tamamlayan Greg Seyfarth ile birlikte