Neue Roboter klettert Wände wie ein Affe einen Baum hinauf

Einen neuen Roboter mit zwei Klauen und ein Endstück, das schwingt wie eine Pendel ist die
erste Roboter entwickelt, um effizient bewegen sich wie menschliche Kletterer oder
Affen schwingen durch Bäume.

Die kleine
Roboter, namens ROCR (ausgesprochen "Rocker"), kann klettern, bis ein
Teppichboden, acht Fuß Wand in etwas mehr als 15 Sekunden. Ein Roboter dieses
Design schließlich genutzt werden für Inspektion, Wartung und
Überwachung, nach seiner Macher.

Aber in der Zwischenzeit "wahrscheinlich die größte kurzfristige Potenzial ist
als Lehrmittel oder als ein wirklich cooles Spielzeug", sagte ROCR Entwickler William
Provancher, Assistant Professor für Maschinenbau an der
Universität von Utah.

In einer Studie, die diesen Monat in Transaktionen auf Mechatronik,
Provancher und seine Kollegen schrieb, dass die meisten Klettern Roboter "
zur Wartung oder Inspektion in Umgebungen wie z. B. die
Außenbereich von Gebäuden, Brücken und Dämme, Lagertanks, nukleare
Einrichtungen oder Aufklärung innerhalb von Gebäuden."

Bisher wurden solche Bots nicht mit Effizienz im Auge, aber
mit dem grundlegenden Ziel: die Kletterwand nicht herunterfallen.

"Während vorherige Kletter-Roboter zu Themen wie Geschwindigkeit konzentriert haben,
Festhalten an der Wand und zu entscheiden, wie und wo um zu bewegen, ROCR ist die
zuerst, um effizient Klettern konzentrieren,"sagte Provancher.

Anreise ohne vergebliche Mühe

Einem früheren Klettern Roboter hat etwa viermal schneller als aufgestiegen.
ROCR, das Klettern bei 6,2 Zoll (15,7 cm) pro Sekunde, aber
ROCR erreicht 20 Prozent Wirkungsgrad beim Klettern testet, "welches ist
relativ beeindruckend angesichts der Tatsache, dass ein Automotor ca. 25
Prozent Wirkungsgrad,"sagte Provancher.

Des Roboters
Wirkungsgrad ist definiert als das Verhältnis der im Akt der geleisteten Arbeit
Klettern auf den elektrischen Energieverbrauch durch den Roboter.

Andere Forscher haben eine Vielzahl von Möglichkeiten zum Klettern Roboter untersucht.
an Wänden, einschließlich trockenere Klebstoffen, Microspines, so genannte halten
"Daktylus" Stacheln oder große Krallen wie ROCR, Saugnäpfe, Magnete, und
auch eine Mischung aus trockenen Kleber und Krallen, Kletterwand Geckos zu imitieren.

Nun, da verschiedene Methoden wurden bewährte für Roboter
Klettern Sie eine Vielzahl von Wandflächen, "Wenn du gehst, einen Roboter mit
Vielseitigkeit und Mission-Leben, steigt die Effizienz an die Spitze der Liste
Dinge zu konzentrieren,"sagte Provancher.

Dennoch, "Es gibt viel mehr Arbeit getan werden" vor dem Aufstieg
Roboter gemeinsam nutzen, fügte er hinzu.

Die Form des ROCR

Einige frühere Klettern Roboter wurden groß, mit zwei bis acht
Beine. ROCR, im Gegensatz dazu ist klein und leicht: nur 12,2 Zoll breit
(31 cm), Zoll 18 (46 Zentimeter) lang von oben nach unten
und mit einem Gewicht von nur 1,2 Pfund (.54 Kilogramm).

Der Motor, der der Roboter Heck sowie ein gebogenes antreibt,
Träger-wie Stabilisator sind die Roboter Oberkörper beigefügt. Dies
oberen Bereich hat auch zwei kleine, Stahl, Haken-wie Krallen, die versinken ein
mit Teppich ausgelegten Wand wie der Roboter klettert. Ohne den Stabilisator, ROCRs Krallen
tendenziell von der Wand Weg zu bewegen, wie es stieg und fiel.

Der Motor treibt ein Zahnrad an der Spitze der Rute, die Rute zu verursachen
Schaukel hin und her, die den Roboter nach oben treibt. Eine Batterie ist bei
am Ende der Rute und sorgt für die Masse das ist notwendig, schwingen die
Roboter nach oben.

"ROCR greift alternativ die Wand mit einer Hand zu einem Zeitpunkt und Schaukeln
Heck, verursacht einer Verschiebung des Schwerpunkts, die wirft seine freie Hand,
dann greift die kletternde Oberfläche,"sagte die Studie. "Die Hände tauschen
spannenden Aufgaben und ROCR schwingt seine Rute in die entgegengesetzte Richtung."

ROCR ist eigenständig und autonom, mit einem Mikrocomputer, Sensoren
und Leistungselektronik auszuführende gewünschte Rute Bewegungen zu machen, zu klettern.

Blick in die Natur

Provancher sagte, um Effizienz zu erreichen, ROCR imitiert
Tiere und Maschinen.

"Es verfolgt dieses Ziel, Effizienz mit einem Design, die imitiert
effiziente Systeme in der Natur und vom Menschen verursachte,"sagte er. "Es imitiert eine
Gibbon, die durch die Bäume und eine Standuhr Pendel schwingen,
Beide sind äußerst effizient."

Die Forscher fanden heraus, es erreicht die größtmögliche Effizienz bei der
Schweif hin und her schwang, 120 Grad (oder 60 Grad zu jeder Seite des
gerade nach unten) mit einer Rate von etwa 1,125 Mal pro Sekunde und wann die
Krallen wurden 4,9 Zoll (12,5 cm) auseinander gesperrt.

Provancher sagte die Studie ist der erste, der einen Maßstab für die
Effizienz des Kletterns Roboter gegen die zukünftigen Modelle werden kann
im Vergleich.

Er sagte, dass künftige Arbeit sind wird die Verbesserung der Roboter-Design,
die Integration komplexer Mechanismen für das greifen an Wänden verschiedener
Arten, wie Ziegel und Sandstein und komplexere Möglichkeiten
zur Kontrolle der Roboter – alle zur Verbesserung der Effizienz.

"Effizienz höher klettern verlängert die Lebensdauer der Batterie von einem
eigenständige, autonome Roboter und erweitern die Vielfalt der Aufgaben der
Roboter führen kann,"sagte Provancher.

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