Seleccionar idioma Cando ocorre un desastre, xa sexa un terremoto, un colapso estrutural ou unha perigosa fuga de produtos químicos, o ambiente convértese nun labirinto imAnteriorisible de restos irregulares, pendentes inestables e superficies resbaladizas. Nestes escenarios de alto risco, a mobilidade dos primeiros respondedores adoita estar limitada polo perigo físico. Aquí é onde a mecánica especializada pistas de eiruga para robots converterse na base literal das operacións modernas de busca e rescate. A diferenza das contrapartes con rodas que loitan cun alto centrado ou afundirse no limo brando, a pista do robot proporciona a superficie continua necesaria para converter unha plataforma mecánica nun supervivente todoterreo.
A física fundamental das pistas de tanques de robots continuos
Para entender por que a robot de inspección rastreado é o estándar de ouro para a resposta a desastres, hai que mirar a distribución da presión terrestre. Nunha misión de rescate, o "terra" raramente é sólido; adoita ser unha mestura de grava solta, vidro roto e illamento húmido. Un robot con rodas concentra toda a súa masa en catro pequenos parches de contacto. En restos brandos ou irregulares, esta alta presión fai que as rodas se penetren, ancorando eficazmente o robot no seu lugar.
Pistas de tanques de robots resolver isto a través do principio de dispersión de carga. Ao utilizar un bucle continuo impulsado por rodas dentadas internas, o peso do robot distribúese por toda a lonxitude da pegada da pista. Esta baixa presión sobre o terreo permite que a máquina "flote" sobre obstáculos que tragarían un pneumático tradicional. Ademais, a vantaxe mecánica do pista do robot reside na súa tracción lonxitudinal. Debido a que varios "grousers" ou bandas de rodadura están en contacto coa superficie simultáneamente, o robot pode exercer unha tracción significativa da barra de tiro, o que lle permite trepar sobre bloques de formigón ou arrastrar sensores pesados e liñas de comunicación a través de aberturas estreitas.
Ciencia dos materiais e o cambio a pistas de tanque de goma para robots
Nos primeiros días da robótica, moitos deseños tomaron prestados en gran medida de tanques militares, utilizando enlaces de aceiro pesados. Non obstante, para a busca e rescate, o peso e a vibración son inimigos críticos. A aparición de alta resistencia orugas de tanque de goma para robots revolucionou o campo. Estas pistas adoitan estar compostas de compostos sintéticos reforzados, moitas veces incrustados con cables internos de aceiro ou Kevlar para evitar o estiramento mantendo a flexibilidade.
A elección da goma non se trata só de reducir o peso. Nun entorno de busca e rescate urbano (USAR), un robot a miúdo necesita atravesar superficies delicadas ou resbaladizas, como o mármore pulido nun vestíbulo colapsado ou a chapa de metal mollado nunha fábrica. Aínda que as pistas metálicas poden esvarar ou danar a integridade estrutural restante do chan, orugas de tanque de goma para robots proporcionar un alto coeficiente de rozamento. A elasticidade da goma permite que a pista se "axuste" lixeiramente á microxeometría dos restos, "agarrando" eficazmente os bordos de ladrillos e tubos. Este "claveado mecánico" é o que permite a robot de inspección rastreado para subir escaleiras ou navegar por pendientes de 45 graos de cascTodosos soltos sen deslizarse cara atrás.
Xeometría de navegación nun robot de inspección con rastrexo
A robot de inspección rastreado raramente é só unha caixa en dous cintos. A sofisticada mecánica implica "flippers" ou módulos de sub-pista que permiten ao robot cambiar a súa forma de forma dinámica. Este é un paso evolutivo crucial pistas de eiruga para robots . Ao articular as seccións dianteiras ou traseiras da pista, o robot pode alcanzar o bordo para agarrar o bordo dunha repisa alta ou estender a súa distancia entre eixes para salvar unha gran brecha entre dúas pezas de chan colapsado.
Esta adaptabilidade xeométrica garante que o centro de gravidade permaneza dentro da pegada das vías incluso durante as manobras extremas. Na busca e rescate, o obxectivo adoita ser entregar unha cámara ou un sensor de dióxido de carbono nun "espazo baleiro" onde os superviventes poidan quedar atrapados. Se un robot voltea, a misión remata. A postura ampla e o perfil baixo inaquínte a pistas de tanques de robots proporcionar unha plataforma naturalmente estable que resiste a inclinación, mesmo cando o robot leva equipos LIDAR pesados ou brazos robóticos na súa cuberta superior.
Superando a fricción de derrape e dirección en Pistas de tanques de robots
Un dos aspectos mecánicos máis complexos de pistas de tanques de robots é o método de dirección. A diferenza dos coches que usan a dirección de piñón e cremTodosera para facer xirar as rodas, a maioría dos robots con orugas utilizan "dirección deslizante". Isto implica conducir unha pista máis rápido que a outra ou invertir unha pista mentres a outra avanza. Aínda que isto permite un radio de viraxe cero, esencial nos confíns estreitos e claustrofóbicos dun edificio colapsado, crea unha inmensa tensión lateral sobre o pista do robot en si.
A mecánica interna debe ser o suficientemente robusta para manexar estas forzas de cizTodosamento. É por iso que a interface entre o piñón motriz e as lengüetas da pista está deseñada con precisión. Nunha robot de inspección rastreado , o "pitch" da pista debe permanecer consistente mesmo con alta tensión para evitar o "de-tracking" (a pista se cae das rodas). Os robots de rescate modernos adoitan contar con sistemas de autotensado que usan resortes ou actuadores hidráulicos para manter pistas de eiruga para robots tensa, asegurando que aínda que unha rocha se aloxe no conxunto da transmisión, a pista permanece asentada e funcional.
Durabilidade e mantemento de Pistas de tanques de robots en ambientes hostís
O ambiente dunha misión de rescate é abrasivo química e físicamente. O po do formigón pulverizado actúa como papel de lixa nas pezas móbiles e a auga estancada pode corroer os rodamentos internos. O deseño de orugas de tanque de goma para robots adoita incorporar patróns de banda de rodadura "autolimpiables". Son surcos angulados que usan a flexión natural da goma ao redondear o piñón para expulsar barro e pequenas pedras que, doutro xeito, atascarían o mecanismo.
Ademais, a natureza selada dos rolos internos da pista é vital. Porque a robot de inspección rastreado pode ter que entrar en sotos inundados ou moverse a través da escuma de extinción de incendios, os pivotes mecánicos dentro do marco da vía adoitan estar encerrados en juntas tóricas. O pista do robot actúa como primeira liña de defensa, absorbendo o impacto das barras de refuerzo irregulares e os cristais rotos para que a sensible electrónica que se aloxa no chasis permaneza protexida das violentas vibracións da viaxe.
Cando ocorre un desastre, xa sexa un terremoto, un colapso estrutural ou unha perigosa fuga de produtos químicos, o ambiente convértese nun labirinto imAnteriorisible de restos irregulares, pendentes inestables e superficies resbaladizas.
