/ Новости

11.05.2012

Робот на суперконденсаторах имеет преимущество

Гидравлический, пневматический и электропривод постоянно и остро конкурируют между собой в современной робототехнике. Но, как выяснилось, возможности электропривода могут быть шире, чем казалось: достаточно от химических накопителей энергии перейти к электрическим конденсаторам.

Юничи Урата и его коллеги из Токийского университета (Япония), руководимые профессором Масаяки Инабой, трудятся над механизмом, который вполне может победить в DARPA Robotics ChallengeDARPA-конкурсе, посвящённом созданию универсальных роботов-спасателей.

Обычная проблема роботов с манипуляторами на базе электроприводов — ограниченное напряжение и мощность, которую в единицу времени можно снять с аккумуляторов дрона. Гидропривод, например, как у прототипа компании Boston Dynamics, тоже имеет свои ограничения. Насосы громоздки, управлять гидроприводом непросто: он обеспечивает хороший момент, но его не назовёшь быстрым. Конечно, можно поддерживать давление в системе постоянно высоким, но это вызовет большие потери мощности и повысит риск утечек.

Японские разработчики, занятые созданием платформы робота-гуманоида, заменили литиевые аккумуляторы, столь популярные в робототехнике, на суперконденсаторы. Их «робоноги» — основа платформы робоспасателя — оснащены 13,5-фарадным ионистором, способным молниеносно отдать запасённую электрическую энергию, вместо того чтобы плавно получать её от химического источника. Платформа, уходящая корнями в серийный HRP3L (Kawada Industries), называется HRP3L-JSK.

Преимущества суперконденсаторов в смысле мгновенной мощности очевидны. Всего 200-ваттные бесщёточные электромоторы (по мощности это кофемолка) обеспечивают крутящий момент (в коленном суставе) в 350 Н•м — на уровне Land Cruiser! Электромоторы, через которые столь быстро пропускается плотный поток энергии, модифицированы под жидкостное охлаждение.

Как отмечают авторы, робот-спасатель может действовать в условиях, где воздушное охлаждение бесполезно, — к примеру, при пожаре в замкнутом помещении. Конечно, ионисторы имеют не такую высокую общую ёмкость, но умеренная масса и габариты электропривода в сравнении гидравликой ещё и снижают затраты энергии на перемещение робота в пространстве, поэтому в целом баланс энергопотребления и времени автономной работы практически не изменился.

Устойчивость к потрясениям у нового робота оказалась чрезвычайно высокой (для такой малой массы). При ударе он молниеносно отходит, компенсируя полученный импульс. (Здесь и ниже иллюстрации Univ. of Tokyo's JSK Lab.)

Напомним, что по условиям DARPA-конкурса роботам предстоят жестокие испытания: борьба с бетонными препятствиями (с долотом в руках), разбор завалов, откручивание/закручивание аварийных промышленных вентилей и пр. Очень важна и возможность противостояния машин факторам, способным «вывести» из равновесия (землетрясения, падения крупных предметов и т. п.). С этим HRP3L-JSK как раз неплохо справляется.

Кстати, этот 53-килограммовый робоспасатель может прыгать в высоту до 44 см (для 200-ваттных моторов это очень хороший результат: у человека при куда большей мощности он не лучше). У него есть и неплохое ПО, следящее за поддержанием равновесия. Сейчас разработчики заняты проектированием «верхней» части гуманоида, ведь ему предстоит также водить грузовики и пробивать стены.

Светлый ящик на платформе — суперконденсаторы. Справа, для сравнения, прототип ходовой части робота компании Boston Dynamics. При сходном моменте весит он 150 кг.

Но уже сейчас можно предположить, что как минимум для ряда робототехнических приложений суперконденсаторы окажутся эффективнее литиевых аккумуляторов, и мы наблюдаем начало нового значимого тренда в роботостроении.

Кстати, DARPA на нынешнем этапе рассматривает как официальную (предварительно, до подведения итогов конкурса) платформу робогуманоида Boston Dynamics, на гидравлике. Что ж, будет интересно сравнить их функциональность, ведь пока трудно себе представить, как «любимчик» DARPA сможет прилагать такое же усилие при столь же малой массе...

Подготовлено по материалам IEEE Spectrum.

Источник: http://science.compulenta.ru/678152/





30.05.2045

Стать расой бессмертных – главная эволюционно-историческая задача человечества в III тысячелетии

Имея мышление бессмертных, парадигму бессмертных в качестве мировоззренческой основы, такие люди обязательно реализуют подобные технологии, и мир радикально изменится. Эволюционная ветвь гомо сапиенс в очередной раз сделает крутой вираж и вынесет человечество к невообразимым высотам, туда, где раньше парили только избранные одиночки – бессмертные и боги.

Подробнее
30.07.2017

В мозге найдены управляющие старением клетки

Американские ученые обнаружили в мозге мышей клетки, которые регулируют скорость старения организма.

Подробнее
29.07.2017

В Гарварде создали материал, способный заклеить любую рану

Недавно группе ученых из Гарварда удалось разработать клей для человеческих тканей. Этот клей хорошо прилипает к любым мокрым поверхностям, обеспечивая возможность «заклеить» даже поврежденную сердечную мышцу.

Подробнее
25.07.2017

Китайцы научили роботов плавать в крови

Исследователи из Харбинского политехнического университета разработали микророботов для передвижения по кровеносным сосудам. Роботы управляются с помощью внешнего магнитного поля и могут за секунду преодолевать до 12 раз большее расстояние, чем их длина. Предполагается, что в будущем такие роботы смогут доставлять лекарства к конкретным участкам органов.

Подробнее
17.07.2017

Имплантируемый чип-микроскоп позволит увидеть обработку информации мозгом

Исследователи из Университета Райса разработали прототип имплантируемого в мозг чипа-микроскопа, который позволяет с высоким разрешением считывать сигналы с нейронов коры мозга, отвечающих за зрение. Чип был создан в рамках программы DARPA по изучению процессов обработки речи, зрения и слуха. Одной из конечных целей проекта является создание зрительных протезов, которые будут посылать визуальную информацию напрямую в мозг.

Подробнее
16.07.2017

В Швейцарии напечатали способное биться сердце

Сердце напечатано исследовательской группы из Высшей технической школы Цюриха в Швейцарии — именно там специалисты с помощью технологий 3D-печати и напечатали искусственное сердце из силикона.

Подробнее
14.07.2017

Роботами научились командовать «по-человечески»

Исследователи из Университета Брауна создали алгоритм, позволяющий роботам лучше понимать команды на естественном языке. Специалисты научили алгоритм не только переводить команды в действия, но и анализировать уровень их абстракции. После обучения робот правильно интерпретировал команды в 90 процентах случаев в течение одной секунды.

Подробнее
03.07.2017

Дрон научили управляться с подвешенным на тросе грузом

Исследователи из Цюрихского университета оптимизировали расчеты поведения груза, закрепленного на тросе под беспилотником, а также продемонстрировали эффективность своего подхода экспериментально.

Подробнее
03.07.2017

Корейцы научили микролабиринты самоорганизации

Исследователи из Южной Кореи разработали масштабируемую технологию изготовления лабиринтообразных микроструктур с программируемой направленностью.

Подробнее
29.06.2017

РОССИЙСКИЕ УЧЁНЫЕ СОЗДАЛИ ПРЕПАРАТ, «ВЫЖИГАЮЩИЙ» РАКОВЫЕ ОПУХОЛИ ИЗНУТРИ

Значительного успеха в лечении рака удалось добиться отечественным ученым из НИТУ «МИСиС» и МГУ и ООО «Медицинские нанотехнологии». Они разработали и приступили к доклиническим испытаниям препарата с наночастицей железа, который практически «сжигает» опухоль изнутри.

Подробнее
19.06.2017

Мягкий робот облегчит проведение колоноскопии

Инженеры из Колорадского университета в Боулдере разработали мягкого робота-колоноскопа, способного передвигаться подобно червям, сжимаясь и разжимаясь в разных частях. Такая конструкция позволит снизить неприятные ощущения при колоноскопии.

Подробнее
/ мнения экспертов и членов инициативной группы
Больше мнений

Войти как пользователь:

Если вы зарегистрированы на одном из этих сайтов, вы можете пройти быструю регистрацию. Для этого выберите сайт и следуйте инструкциям.

Войти по логину 2045.ru

Email:
У Вас еще нет логина на 2045? Зарегистрируйтесь!
Уважаемый единомышленник, если вы поддерживаете цели и ценности Стратегического общественного движения «Россия 2045», регистрируйтесь на нашем портале.

Быстрая регистрация:

Если вы зарегистрированы на одном из этих сайтов, вы можете пройти быструю регистрацию. Для этого выберите сайт и следуйте инструкциям.

Регистрация

Имя:
Фамилия:
Сфера деятельности:
Email:
Пароль:
Введите код с картинки:

Показать другую картинку

Восстановить пароль

Email:

Текст:
Email для связи:
Вложение ( не более 5 Мб. ):
 
Закрыть
план работ корпорации «Бессмертие»