شركة Disney Research Robotics تطور الجيل القادم من محركات الأقراص الهجينة

قامت مجموعة من المهندسين الروبوتيين من Disney Research ودعوا المتخصصين المتحمسين بإنشاء روبوت بجيل جديد من محركات الأقراص الهيدروستاتيكية التي يمكنها محاكاة الحركات البشرية بدقة وسلاسة مذهلة. إن المحركات المبتكرة التي تجمع بين العناصر الهوائية والهيدروليكية في التصميم قادرة على تزويد حركات الروبوت بدقة أكبر بكثير من الحركات ، والقدرة على التقاط الأشياء الهشة واحتجازها بدقة.

هناك نوعان رئيسيان من أنظمة المحركات التي تدعم النشاط الحركي للروبوت - هوائي وهيدروليكي. لكل منها مزاياه الفريدة الخاصة به ، ولكنه يواجه أيضًا عددًا من القيود التقنية التي تحدد في النهاية مستوى التغذية المرتدة والتحكم في الحركات التي يقوم بها الروبوت.

لذا فإن الأنظمة الهيدروليكية تعطي أي قوة لآلة هرقل ، وتوفر دقة عالية بدرجة كافية للحركات وتوفر فرصًا للتنفيذ والتكوين المرن للتغذية المرتدة. في الوقت نفسه ، هذه الأنظمة غير مضغوطة وثقيلة ، وتعتمد 100٪ على مصادر الطاقة الخارجية. لا يعني نظام هوائي بسيط وموثوق به مصدر طاقة خارجيًا ، ولكنه يفرض قيودًا شديدة الخطورة على تخطيط مسارات الكابلات والمحركات ، ويظهر جودة رد فعل سيئة ويعطي الحد الأدنى من قدرات التحكم. تحتل الأنظمة الكهربائية ، وفقًا لمستوى القدرات المكشوفة ، موقعًا وسيطًا.

مجموعة من الباحثين في Disney Research ، التي أنشأت محركًا هجينًا ، مألوفة تمامًا مع المجتمع المحترف لإنشاء الروبوتات باستخدام التقنيات الأكثر تقدمًا ، بما في ذلك Microsoft Kinect و Xtion Pro Live من ASUS وغيرها. قدم مهندسو الشركة روبوتهم ، الذي يرمي كرات ببراعة مع البشر ، مرة أخرى في عام 2012 عام.



مثال آخر هو روبوت المهندسين اليابانيين ، القادر على التلاعب بدقة وسرعة بيد واحدة ، وهو ما أظهره المطورون في مؤتمر IEEE الدولي 2012 حول الروبوتات والأتمتة (2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation، ICRA).



الآن ، قام فريق من مهندسي ديزني للأبحاث بقيادة جون بي ويتني من جامعة نورث إيسترن بتطوير محرك هيدروليكي هوائي فريد يجمع بين مزايا الأنظمة الهوائية والهيدروليكية التي لا تزال تستخدم بشكل منفصل. في المحرك الجديد ، بدلاً من المفاصل التي يتم التحكم فيها بالكامل بواسطة زوج من الصمامات الهيدروليكية ، يتم تنفيذ الحركة في اتجاه معين بواسطة المكونات الهيدروليكية ، ويتم العودة إلى موقعها الأصلي عن طريق الخصائص الهوائية. سمح لنا هذا الحل بتبسيط تصميم محرك الأقراص بشكل كبير ، واستخدام إمكانات الهواء المضغوط ، التي تعمل كمخمد إضافي ، لتزويد الحركات بزيادة نعومة وطبيعية.



استخدم المحرك الهجين الذي اقترحه المهندسون محركًا واحدًا ، ويتم تسهيل النظام الهيدروليكي بشكل كبير. ونتيجة لذلك ، تبين أن التصميم بأكمله سريع وسهل ودقيق. ميزة أخرى للنظام الهجين المقترح بالمقارنة مع الأنظمة الآلية التي تعمل على المكونات الهيدروليكية النظيفة هي عدم وجود اعتماد صارم على إمدادات الطاقة. يمكن أن يؤدي الإمداد المتبقي من الهواء المضغوط في الجزء الهوائي من النظام إلى قدر محدود من العمل المفيد. لذا ، فإن جراح الروبوت ذي محركات مماثلة في حالة فشل مجمع مختبر التغذية سيكون قادرًا على إعادة الذراع بالأداة إلى وضعها الأصلي ، مما يتيح للجراح البشري الوصول إلى جسم المريض.

للاختبارات البدلاء ، أعد المهندسون أبسط نظام هجين نموذجي بدون أطراف سفلية. يحتوي الجزء العلوي من الروبوت البشري على متلاعبين مع أربع درجات من الحرية لكل منهما. يتم تثبيت كاميرات مصغرة مجسمة على رأس الروبوت ، مما يوفر للروبوت إمكانية الاتصال البصري بالبيئة ، وفي حالة التحول إلى جهاز التحكم عن بعد ، القدرة على نقل صورة الواقع إلى عامل بشري.

أصبح التحكم عن بعد في الروبوت ممكنًا بفضل وحدات التحكم الخاصة المحمولة باليد التي توفر ملاحظات. المشغل الذي يرتدي خوذة الواقع الافتراضي "يمحو الخط" بينه وبين الروبوت. هذا الأخير في هذه الحالة يكرر بدقة حركات الشخص ، ويرى الشخص كل ما يحدث أمام عين الكاميرا للروبوت. إن دقة تكرار الحركات ودقة ردود الفعل تجعل الشخص ، الذي يعمل بيد الروبوت ، قادرًا على إدخال إبرة في العين وإجراء معالجات مشابهة للغاية. في الوقت نفسه ، ستكون سرعة الحركة وسرعة التفاعل ومستوى التنسيق كافية لإجراء التلاعب السريع - الإمساك بالكرة الملقاة ، إلخ.



قالت جيسيكا هودجينز ، نائبة رئيس شركة ديزني للأبحاث وأستاذ الروبوتات في جامعة كارنيجي: "تمنح محركات الأقراص الهجينة الجديدة الروبوت سرعة لا مثيل لها وسرعة الحركة ، مما يسمح لها بمعالجة الأشياء الهشة ، والتفاعل مع الأشخاص أو الحيوانات ، وإجراء عمليات دقيقة للغاية". Melone ، "الآن يمكن للروبوت العمل فقط بمساعدة جهاز التحكم عن بعد. لكنه يستطيع ، مع الحفاظ على جميع معلمات الحركة الميكانيكية ، أن يعمل بطريقة تلقائية. ويتم العمل في هذا الاتجاه بالفعل من قبل المتخصصين لدينا ".

يعتزم المطورون معرفة المزيد من التفاصيل حول محركات الأقراص الهجينة الجديدة وخصائصها وآفاق استخدامها في الروبوتات في مؤتمر IEEE الدولي حول الروبوتات والأتمتة ICRA 2016 (مؤتمر IEEE حول الروبوتات والأتمتة) في ستوكهولم.



_المصدر

---

هذا كل شيء ، كانت هناك خدمة بسيطة لاختيار معدات Dronk.Ru المعقدة  . لا تنسى الاشتراك في  مدونتنا ، سيكون هناك الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام ...

Source: https://habr.com/ru/post/ar394609/