/produktion

Ny robot kan køre i alle retninger

En ny japansk udviklet robot kan køre i alle retninger – og et retningsskift kræver så små justeringer, at den sparer meget energi sammenlignet med tidligere versioner.

Af Malene Breusch Hansen, torsdag 29. dec 2011 kl. 10:24

En japansk forskergruppe har udviklet en ny robot, som kan styres i alle retninger, fordi den har en crawlermekanisme, der er designet til også at kunne køre sidelæns.

Princippet bag den såkaldte crawlers retningsuafhængighed kaldes Omni-Ball, en mekanisme som den japanske forskergruppe også har udviklet.

Omni-Ball'en er et retningsuafhængigt hjul, der består af en kugle, som er skåret over på midten. De to halvkugler sidder med fladerne mod hinanden på hver sin side af en aksel. I strukturen kan de to halvkugler rotere både individuelt og sammen som en hel kugle. Ved at rotere akslen med en motor kan man effektivt kombinere drivkraftens retning og den retning, hjulstrukturen bevæger sig i. Et kørende objekt med mindst tre af disse hjul kan generere drivkraft i alle retninger.

Hjulene på crawleren er forlængede versioner af Omni-Ball, hvor de to halvkugler kan bevæge sig sammen, så robotten bevæger sig fremad eller rotere rundt om skærefladen, så den bevæger sig sidelæns. Det gør den lille robot ekstremt mobil og velegnet til at navigere rundt i ujævne miljøer, når den kan dreje i alle retninger øjeblikkeligt uden at skulle rulle i en blød bue. Og det giver også andre betydelige fordele sammenlignet med andre typer crawlere.

Med en konventionel crawler er man nødt til at dreje den gentagne gange, hvis den skal positioneres til at køre gennem et smalt sted, men med denne crawler kan man nemmere finjustere dens bevægelser, fordi den også kan køre sidelæns, rundt og dreje skarpt. Derfor kan den positioneres øjeblikkeligt ved at rykke den bare lidt for eksempel til siden, og dermed undgår man det store energitab, der normalt er forbundet med justeringen af en crawler.

En anden prototype på crawlermekanismen med Omni-Ball er den ekstra stabile planetariske udforskningsrobot, der kombinerer tre crawlere i tre dimensioner. Forskerne har blandt andet også lavet prototyper på en robothånd med crawlere sat fast på fingerspidserne.



29. dec 2011 kl 11:07

avatar

Rune Eilertsen

knapt så imponerende....

Det ser imponerende ud, men har et par klare design problemer...(Design fejl)
Skrå kørsel er ikke jevn, da man har punkter i omdrejning hvori beltet modarbejder sig selv, og også vil endre retning.
Dermed kræves det meget frem og tilbage med belte motorer for at skabe en bevægelse som er på skrå.
Dette gør den vel ubrugelige for maskiner som bruger beltet i stedet for de belter dem har i dag. Dertil skal belterne jo altid være runde, hvilket i sig selv har nogle ulemper i forhold til at fordele vægt.

En sidevejs bevægelse vil ikke altid være ens for foran og bag, da det ene beltet kan være i en position hvori det modarbejder sig selv. (hvor det ene belte ligger på siden) Eller også skal fremdriften låses så de 2 "hjul" altid kører syncront, hvilket typisk kan være en udfordring hvis det er hyrauliske motorer man benytter. Selv med syncroniserede positioner på de 2 hjul, vil det alt efter tærreng være forskellige bevægelser på foran og bag, i forhold til underlaget. Hvorfor man får uberegnelige bevægelser som resultat.

Så jeg tror ikke vi får se opskalerede enheder med denne teknologi.
Det forbliver nok på samlebånds området eller andre specielle behov. (om overhoved noget sted)
Besparelse af energi betvivles også, da det er alt andet meget mere masse som skal roteres, samt konflikt i kræfterne til sidevejs kørsel , samt variabel udvæksling pr. rotation.
Dertil, hjulet som sådan har punkter i tværs af aksel hvori det ikke kan rotere.... Dermed kan det for hver 180 grader position faktisk ikke rulle i den anden retning. Ved grader tæt på vil det også skabe friktion og treghed at skabe rotation af hjulet, da man kun belaster den meget snævre indre diamter, som vil kræve hurtige omdrejinger af hjulet, for en lille bevægelse.
Dette må igen give store problemer med belastning af elektriske så vel som mekaniske motorer ved kørsel på skrå/til siden. (variabel udvæksling skal også kunne ændres flere gange pr. sekund...)

Igen tyder dette på det modsatte af hvad det hevdes, altså spild af energi, og ikke besparelse..
Dette hjul kan ikke rotere i alle retninger.. da det altså har positioner hvor i det ikke kan køre i en af akserne. Problemet ser ud til at kun blive enda værre hvis underlaget er ujevnt.


29. dec 2011 kl 11:13

Simon Tobiasen

Gimball lock

Ser den ikke ud til have kraftig tilbøjelighed til gimball-lock?

Hvis hjulet netop er placeret med akslen i lodret position, vil det kun kunne bevæge sig i én retning.

Selv med 3 hjul, vil man risikerer at alle hjul er placeret med akslen i lodret position, og selv hvis kun ét af dem er i lodret position vil dette blive slæbt efter robotten.

Kreativ idé men jeg tvivler på anvendeligheden i praksis.


30. dec 2011 kl 12:11

Mogens Kjær

Enig med de andre

Der er ret store problemer med kørsel i bælteretningen afhængigt af hvordan den primære akse vender.

Måske kunne man løse det ved at skære kuglen i fire dele, så der kom to sekundære akser.

Man kunne også bare købe et sæt omniwheels der ikke har den slags problemer. http://www.youtube.com/watch?v...m3NA (De har sikkert andre problemer (hurtig slid af slidbanen?))


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.