زبان را انتخاب کنید هنگامی که فاجعه رخ می دهد - خواه یک زلزله، یک فروریختن سازه، یا یک نشت شیمیایی خطرناک - محیط زیست به هزارتوی غیرقابل پیش بینی از زباله های ناهموار، شیب های ناپایدار و سطوح صاف تبدیل می شود. در این سناریوهای پرمخاطره، تحرک اولین پاسخ دهندگان اغلب به دلیل خطر فیزیکی محدود می شود. اینجاست که مکانیک تخصصی مسیرهای کاترپیلار برای روبات ها به پایه واقعی عملیات جستجو و نجات مدرن تبدیل شود. بر خلاف نمونه های چرخدار که با مرکزیت زیاد یا فرو رفتن در لجن نرم مشکل دارند، a مسیر ربات این سیستم سطح پیوسته لازم را برای تبدیل یک پلت فرم مکانیکی به یک بازمانده در تمام زمین فراهم می کند.
فیزیک بنیادی مسیرهای پیوسته تانک ربات
برای درک اینکه چرا الف ربات بازرسی ردیابی شده استاندارد طلایی برای واکنش به بلایا است، باید به توزیع فشار زمین نگاه کرد. در یک ماموریت نجات، "زمین" به ندرت جامد است. اغلب مخلوطی از شن شل، شیشه شکسته و عایق مرطوب است. یک ربات چرخدار کل جرم خود را روی چهار تکه کوچک تماسی متمرکز می کند. روی آوارهای نرم یا ناهموار، این فشار زیاد باعث می‌شود که چرخ‌ها در آن فرو بروند و به طور موثری ربات را در جای خود ثابت کنند.
ردیابی تانک ربات این را از طریق اصل پخش بار حل کنید. با استفاده از یک حلقه پیوسته که توسط چرخ‌دنده‌های داخلی هدایت می‌شود، وزن ربات در تمام طول ردپای مسیر توزیع می‌شود. این فشار کم زمین به دستگاه اجازه می دهد تا روی موانعی که یک لاستیک سنتی را می بلعند، شناور شود. علاوه بر این، مزیت مکانیکی مسیر ربات در کشش طولی آن نهفته است. از آنجایی که چندین "گروسر" یا آج به طور همزمان با سطح در تماس هستند، ربات می تواند کشش قابل توجهی از میله کشش داشته باشد و به آن اجازه می دهد از بلوک های بتنی بالا برود یا حسگرهای سنگین و خطوط اتصال ارتباطی را از طریق روزنه های باریک بکشد.
علم مواد و تغییر مسیرهای تانک لاستیکی برای ربات ها
در روزهای اولیه روباتیک، بسیاری از طرح ها به شدت از تانک های نظامی وام گرفته شده و از اتصالات فولادی سنگین استفاده می کردند. با این حال، برای جستجو و نجات، وزن و ارتعاش دشمنان حیاتی هستند. ظهور با استحکام بالا مسیرهای مخزن لاستیکی برای روبات ها این رشته را متحول کرده است. این مسیرها معمولاً از ترکیبات مصنوعی تقویت شده تشکیل شده‌اند که اغلب با طناب‌های فولادی داخلی یا کولار تعبیه شده‌اند تا ضمن حفظ انعطاف‌پذیری، از کشش جلوگیری کنند.
انتخاب لاستیک صرفاً کاهش وزن نیست. در یک محیط جستجو و نجات شهری (USAR)، یک ربات اغلب نیاز به عبور از سطوح ظریف یا صاف، مانند سنگ مرمر صیقلی در لابی فرو ریخته یا آبکاری فلزی مرطوب در یک کارخانه دارد. در حالی که ردهای فلزی ممکن است بلغزند یا به یکپارچگی ساختاری باقیمانده یک طبقه آسیب برساند، مسیرهای مخزن لاستیکی برای روبات ها ضریب اصطکاک بالایی را فراهم می کند. خاصیت ارتجاعی لاستیک به مسیر اجازه می دهد تا کمی با ریزهندسه زباله ها مطابقت داشته باشد و به طور موثر لبه های آجرها و لوله ها را "گرفت". این "کلیدگذاری مکانیکی" چیزی است که به a ربات بازرسی ردیابی شده برای بالا رفتن از پله ها یا پیمایش در شیب 45 درجه از قلوه سنگ بدون لغزش به عقب.
هندسه ناوبری در ربات بازرسی ردیابی شده
A ربات بازرسی ردیابی شده به ندرت فقط یک جعبه روی دو کمربند است. مکانیک پیچیده شامل ماژول‌های «فلیپر» یا زیر مسیر است که به ربات اجازه می‌دهد شکل خود را به صورت پویا تغییر دهد. این یک گام تکاملی حیاتی است مسیرهای کاترپیلار برای روبات ها . با مفصل بندی بخش های جلو یا عقب مسیر، ربات می تواند به سمت بالا حرکت کند تا لبه یک لبه بلند را بگیرد یا فاصله بین دو محور خود را گسترش دهد تا شکاف گسترده ای بین دو قطعه کف فرو ریخته ایجاد کند.
این سازگاری هندسی تضمین می کند که مرکز ثقل در ردپای مسیرها حتی در طول مانورهای شدید باقی می ماند. در جستجو و نجات، هدف اغلب این است که یک دوربین یا یک حسگر دی اکسید کربن را به یک "فضای خالی" که در آن بازماندگان ممکن است به دام افتاده باشند، تحویل دهیم. اگر یک ربات واژگون شود، ماموریت به پایان می رسد. موضع گسترده و مشخصات پایین ذاتی مسیرهای تانک ربات یک پلت فرم طبیعی پایدار را فراهم کنید که در برابر واژگونی مقاومت می کند، حتی زمانی که ربات تجهیزات سنگین LIDAR یا بازوهای رباتیک را روی عرشه بالایی خود حمل می کند.
غلبه بر اصطکاک لغزش و فرمان در آهنگ تانک ربات
یکی از پیچیده ترین جنبه های مکانیکی مسیرهای تانک ربات روش فرمان است. بر خلاف خودروهایی که برای چرخاندن چرخ‌ها از فرمان رک و پینیون استفاده می‌کنند، بیشتر ربات‌های ردیاب‌شده از «فرمان کششی» استفاده می‌کنند. این شامل رانندگی یک مسیر سریعتر از مسیر دیگر یا معکوس کردن یک مسیر در حالی که مسیر دیگر به جلو می رود. در حالی که این اجازه می دهد تا شعاع چرخش صفر - ضروری در محدوده تنگ و تنگه هراسی یک ساختمان فروریخته - استرس جانبی بسیار زیادی را بر روی ساختمان ایجاد کند. مسیر ربات خود
مکانیک داخلی باید به اندازه کافی قوی باشد تا بتواند با این نیروهای برشی مقابله کند. به همین دلیل است که رابط بین چرخ دنده درایو و پایه های مسیر با مهندسی دقیق طراحی شده است. در یک ربات بازرسی ردیابی شده ، "پیچ" مسیر باید حتی در تنش زیاد ثابت بماند تا از "د-تراکینگ" (افتادن مسیر از چرخ ها) جلوگیری شود. ربات‌های نجات مدرن اغلب دارای سیستم‌های خودتنشی هستند که از فنرها یا محرک‌های هیدرولیکی برای حفظ آن استفاده می‌کنند. مسیرهای کاترپیلار برای روبات ها محکم، تضمین می کند که حتی اگر یک سنگ در مجموعه درایو قرار بگیرد، مسیر ثابت و کاربردی باقی می ماند.
دوام و نگهداری از آهنگ تانک ربات در محیط های خصمانه
محیط یک ماموریت نجات از نظر شیمیایی و فیزیکی ساینده است. گرد و غبار حاصل از بتن پودر شده مانند کاغذ سنباده روی قطعات متحرک عمل می کند و آب ایستاده می تواند یاتاقان های داخلی را خورده کند. طراحی از مسیرهای مخزن لاستیکی برای روبات ها اغلب از الگوهای آج "خود تمیز شونده" استفاده می کند. این شیارهای زاویه‌دار هستند که از خمش طبیعی لاستیک استفاده می‌کنند که چرخ دنده را گرد می‌کند تا گل و سنگ‌های کوچکی را بیرون بیاورد که در غیر این صورت مکانیسم را مسدود می‌کنند.
علاوه بر این، ماهیت مهر و موم شده غلتک های داخلی مسیر حیاتی است. چون الف ربات بازرسی ردیابی شده ممکن است نیاز به ورود به زیرزمین های پر آب یا حرکت از طریق فوم اطفاء حریق باشد، محورهای مکانیکی در چارچوب مسیر اغلب در مهر و موم های O-ring قرار می گیرند. را مسیر ربات به عنوان اولین خط دفاع عمل می کند و ضربه میلگرد دندانه دار و شیشه شکسته را جذب می کند تا الکترونیک حساسی که در داخل شاسی قرار دارد از ارتعاشات شدید سفر محافظت شود.
هنگامی که فاجعه رخ می دهد – خواه یک زلزله، یک فروریختن سازه، یا یک نشت شیمیایی خطرناک – محیط زیست به هزارتوی غیرقابل پیش بینی از زباله های ناهموار، شیب های ناپایدار و سطوح صاف تبدیل می شود.
