Kompakt redningsrobot klatrer op på scenen

Et vigtigt træk ved National Science Foundation's Engineering Research Center-program er vægten på prøvesenge. Testbed er primært beregnet til at give:

1.) et middel til at demonstrere anvendeligheden af ​​forskningsprojekter på applikationer i den virkelige verden og

2.) en guide til dannelse af yderligere forskningsprojekter for at imødegå de udfordringer, der ses ved implementering af relevante dele af testbedets funktionalitet.

Derudover illustrerer de potentialet i væskekraft for potentielle studerende og begejstrer deres fantasi for en karriere inden for de beslægtede områder. CCEFP-testbedene er valgt til samlet at dække en bred vifte af effektniveauer, og Testbed 4, Compact Rescue Robot, repræsenterer applikationer i området 100W til 1 kW, i stort set menneskelige anvendelsesområder. I dette interval finder du ikke mange aktuelle strømforsyningsapplikationer på markedet, og i modsætning til applikationer på et højere magtområde, såsom gravemaskine og personbiler, valgte centret en mere eksotisk applikation: en gå-redningsrobot med et stort antal af frihedsgrader og et begrænset marked på dette tidspunkt. Selvom dette har tålt en vis gennemgang fra dem, der er involveret i mere konventionelle applikationer, er en redningsrobot markant mange udfordringer, der kan findes i dette magtområde, og illustrerer mulighederne for nogle nye produkter inden for fluidkraftindustrien. Anvendelser er tænkt på beslægtede områder såsom service-robotter, hjælpemidler og konstruktion og landbrugsapplikationer. De nærmeste relevante enheder, der anvender væskekraft ved eller i nærheden af ​​kommerciel tilgængelighed, inkluderer Big Dog Robot1 fra Boston Dynamics til ujævn terræntransport og Bear Robot2 (robot-ekstraktionshjælpsrobot til slagmarken) af VECNA Robotics, som virkelig ville drage fordel af forbedret kompakthed og effektivitet.

Udfordringerne, der er forudset for CRR (Compact Rescue Robot), inkluderer effektiv produktion i lille målestok, enten pneumatisk eller hydraulisk, effektive kontrolalgoritmer, især til pneumatisk servostyring, og effektive brugergrænseflader, der skal være væsentligt forskellige end dem til større applikationer, hvor operatør har en tendens til at køre på enheden.

Midlerne til mobilitet et vigtigt beslutningspunkt i CRR-design. Hvorfor ben? I en redningssituation forventes det, at ustabilt affald, beskadigede trapper og forhindringer i stien vil blive stødt på. Dette er situationen, der er rapporteret i Fukushima Dai-ichi-atomreaktoren, hvor fire iRobot militære robotter af to konstruktioner er blevet modificeret til efterforskning af anlæggets højstrålingsområder. Selvom redning af ofre ikke er disse roboters mission, er det potentielt meget ens at få adgang til seværdighederne i anlægget, da en brintgaseksplosion i anlægget har resulteret i betydelige skader på bygningerne. PackBot og større Warrior-robotter er slidbanekøretøjer, og operatører rapporterer om vanskeligheder med at klatre op ad trapperne, få trækkraft, åbne døre og holde sig opret.3 Operatøroplevelser, der er placeret i en blog af en af ​​operatørerne, giver et realistisk blik på udfordringerne ved at betjene en robot i et katastrofescenarie. En ben, kompakt, pneumatisk eller hydraulisk robot ville være i stand til at løse nogle af de problemer, der udfordrer operatørerne der.

Elektriske redningsroboter er oftest sporet eller hjulet køretøjer. Forhandlinger om trapper og ulendt terræn giver udfordringer for disse "kontinuerlige kontakt" -design, som benstrøm ikke normalt møder. Benene kan bevæge sig fra et stabilt kontaktpunkt til et andet uden kontakt med ustabile regioner imellem. Endvidere er intermitterende, frem- og tilbagegående betjening af ben ved hjælp af pneumatiske eller hydrauliske cylindre mere almindeligt end for elektriske drev, der i sig selv er roterende.