Kompaktowy robot ratowniczy wspina się na scenę

Główną cechą programu Engineering Research Center National Science Foundation jest nacisk na stanowiska testowe. Łóżka testowe mają przede wszystkim zapewniać:

1.) sposób wykazania możliwości zastosowania projektów badawczych do rzeczywistych zastosowań oraz

2.) przewodnik tworzenia dodatkowych projektów badawczych w celu sprostania wyzwaniom obserwowanym przy wdrażaniu odpowiednich części funkcjonalności stanowiska testowego.

Ponadto ilustrują potencjał płynnej mocy dla przyszłych studentów i pobudzają ich wyobraźnię do kariery w powiązanych obszarach. Łóżka testowe CCEFP zostały wybrane do wspólnego pokrycia szerokiego zakresu poziomów mocy, a łóżko testowe 4, kompaktowy robot ratowniczy, reprezentuje zastosowania w zakresie od 100 W do 1 kW, zastosowania w przybliżeniu na skalę ludzką. W tym zakresie nie ma na rynku wielu aktualnych aplikacji do zasilania płynami i w przeciwieństwie do aplikacji o wyższym zakresie mocy, takich jak koparka i pojazd pasażerski, Centrum wybrało bardziej egzotyczną aplikację: chodzący robot ratowniczy z dużą liczbą stopni swobody i ograniczonego rynku w tym czasie. Chociaż poddano to pewnej analizie ze strony osób zaangażowanych w bardziej konwencjonalne zastosowania, robot ratowniczy uosabia wiele wyzwań, które można znaleźć w tym zakresie mocy, i ilustruje możliwości dla niektórych nowych produktów w branży energetyki płynowej. Przewiduje się zastosowania w powiązanych obszarach, takich jak roboty serwisowe, urządzenia pomocnicze oraz zastosowania budowlane i rolnicze. Najbliższe odpowiednie urządzenia wykorzystujące energię płynów przy dostępności komercyjnej lub w jej pobliżu to Big Dog Robot1 firmy Boston Dynamics do transportu w trudnym terenie i Bear Robot2 (robot wspomagający ekstrakcję na polu bitwy) firmy VECNA Robotics, który rzeczywiście skorzystałby na lepszej zwartości i wydajności.

Wyzwania przewidziane dla CRR (Compact Rescue Robot) obejmują wydajne wytwarzanie energii na małą skalę, pneumatyczne lub hydrauliczne, skuteczne algorytmy sterowania, zwłaszcza w przypadku pneumatycznego serwosterowania, oraz skuteczne interfejsy operatora, które muszą być zasadniczo różne niż w przypadku większych zastosowań, w których operator zwykle jeździ na urządzeniu.

Środki mobilności są głównym punktem decyzji w projektowaniu CRR. Dlaczego nogi? W sytuacji ratunkowej oczekuje się napotkania niestabilnych śmieci, zniszczonych schodów i przeszkód na drodze. Jest to sytuacja opisana w reaktorze jądrowym Fukushima Dai-ichi, w którym zmodyfikowano cztery roboty wojskowe iRobot dwóch konstrukcji do eksploracji obszarów wysokiego promieniowania w elektrowni. Podczas gdy ratowanie ofiar nie jest misją tych robotów, uzyskanie dostępu do interesujących miejsc w elektrowni jest potencjalnie bardzo podobne, ponieważ wybuch wodoru w elektrowni spowodował znaczne szkody w budynkach. PackBot i większe roboty Warrior to pojazdy kroczące, a operatorzy zgłaszają trudności w wspinaniu się po schodach, zdobywaniu przyczepności, otwieraniu drzwi i utrzymywaniu pozycji pionowej. 3 Doświadczenia operatora bez ogródek umieszczone na blogu przez jednego z operatorów dają realistyczne spojrzenie na wyzwania związane z obsługą robot w scenariuszu katastrofy. Nogi, kompaktowy, pneumatyczny lub hydrauliczny robot byłby w stanie rozwiązać niektóre problemy, które stoją przed operatorami.

Elektryczne roboty ratownicze to najczęściej pojazdy gąsienicowe lub kołowe. Negocjowanie schodów i nierównego terenu stanowi wyzwanie dla tych projektów „ciągłego kontaktu”, których lokomocja nóg zazwyczaj nie napotyka. Nogi mogą przemieszczać się z jednego stabilnego punktu kontaktowego do drugiego bez kontaktu z niestabilnymi regionami pomiędzy nimi. Ponadto, przerywane, posuwisto-zwrotne uruchamianie nóg przez siłowniki pneumatyczne lub hydrauliczne jest bardziej powszechne niż w przypadku napędów elektrycznych, które są z natury obrotowe.