Робот-колесо gyrover собирается ездить по луне
Обращение отправится о роботе, передвигающемся на одном колесе. Фактически, колесом данный робот и есть.
Ездит по земле и воде, стоит и разворачивается на месте, наклоняется в нужном направлении. Это может показаться необычным, но областей применения у робота-колеса навалом: от наблюдения за неприятелем до изучения Луны.
По окончании того, как мы совершили тест-драйв самоката Segway и убедились, что со собственных двух колёс он не падает, и определили об подобных свойствах гирокара Шиловского, то посчитали, что гироскопическим эффектом сейчас уже никого не поразишь. Казалось, дальше некуда, но робот-колесо обосновывает, что это не верно.
Робот-колесо именуется «Гировер» (Gyrover), а первый его опытный образец показался на свет во второй половине 90-ых годов двадцатого века. Отцов у «Гировера» как минимум двое – это американский учёный Бенджамин Браун (Benjamin Brown) и китайский доктор наук Яншэн Сюй (Yangsheng Xu).
Браун трудится в университете робототехники в университете Карнеги Меллона (Carnegie Mellon University), где трудился и Сюй, пока не перебрался на ПМЖ в Гонконг.
Бена Брауна больше всего интересуют роботы и электромеханические системы.
В том месте он устроился в робототехнический департамент Китайского университета (Department of Automation and Computer-Aided Engineering The Chinese University of Hong Kong). Но, на новом месте Сюй Gyrover не закинул, продолжает над ним работу.
В общем, робот-колесо катается по большей части по территории университетского города Карнеги Меллона, четвёртый год приводя во всё больший преподавательский состав и восторг студентов.
По словам тех, кто это видел, в то время, когда робот заваливается на бок, колесо начинает медлительно двигаться по спирали, как не смирившаяся со своей судьбой упавшая на землю монетка. Поднимаясь всё выше и выше, робот возвращается в вертикальное положение.
Игривое такое колесо.
Покончив с рассказом об авторах проекта, переходим к их детищу. Строя концепцию «Гировера», Браун и Сюй оттолкнулись от парадокса: факторы, формирующие статическую стабильность, смогут противоречить стабильности динамической.
Несложнее говоря, транспортное средство на четырёх колесах статически весьма устойчиво, но в динамике может опрокинуться.
Доктор наук Сюй не прочь воспользоваться пластиковыми стаканчиками.
Иначе, велосипед либо мотоцикл статически непостоянны, но достигают динамической стабильности на ходу. Поразмыслив логически, создатели «Гировера» заключили , что возможно ограничиться одним единственным колесом.
За базу они забрали принцип гироскопической прецессии, примером которой возможно простое колесо, катящееся под горку.
Кстати, Браун говорит, что в то время, когда был ребёнком, трудился на бензоколонке. От нечего делать от спускал под горку ветхие покрышки, и замеченная пара раз стабильность его очень сильно вдохновила.
Так, Gyrover – это колесо с пневматической шиной, приводящееся в перемещение вращающимся со скоростью 12 тысяч оборотов в 60 секунд моховиком – стабилизирующим гироскопом – и, само собой разумеется, электродвигателем. Это неголономная и нелинейная совокупность.
Сегодняшний «Гировер» – уже третий по счёту. Для первых опытов авторы проекта забрали самые дешёвые компоненты, изъяв их из приобретённых в магазине игрушек радиоуправляемых машинок и самолётов.
Gyrover I был таким же прозрачным, как Gyrover III (фото acae.cuhk.edu.hk).
Из всего этого удалось собрать двухкилограммовое «транспортное средство» диаметром 29 см, контролируемое дистанционным управлением. Первый «Гировер» имел хорошую стабильность, развивал скорость более десяти километров/час, а также по довольно неотёсанным поверхностям, и мог въехать на 45-градусную горку.
Но и недочётов у первенца обнаружилось множество: уязвимость и недостаток упругости к повреждениям самого колеса, чрезмерное энергопотребление, неадекватный вращающий момент и без того потом.
Через два месяца при создании второго «Гировера» большинство неприятностей была решена. При том же весе диаметр колеса увеличился до 34 см.
Гироскоп, размещённый в вакуумной камере, сократил потребление энергии на 80%, что удлинило жизнь батареи с 10 мин. до часа.
Была намерено создана пневматическая шина, которая защитила механизм от разнообразных повреждений. Внутренности робота дополнились множеством датчиков, осуществляющих контроль всё, что лишь возможно.
Не считая всего другого, «Гировер II» хорошо продемонстрировал себя на воде.
Третий пример был закончен в апреле 2003 года. Он уже получил встроенный компьютер для независимой работы, и дополнительные датчики.
Последний «Гировер» Браун показал японской конструкторской корпорации Shimizu, которой была нужна новая концепция робота для изучения Луны.
Второй «Гировер» был защищён шиной, похожей на подушку (фото acae.cuhk.edu.hk).
Согласно его точке зрения, 9-метровая надувная модель со встроенными радарами и камерами подошла бы для данной цели идеально. И в действительности: думается, что робот-колесо – это вещь в себе, но для той же лунной картографии либо сбора изображений он в полной мере сгодится.
Совершенствование длится, так что мы вправе ожидать рождения Gyrover IV. Авторы не отметают и возможности разработки одноколёсного велосипеда, стабилизированного гироскопами.
Действительно, оснащать «Гировер» руками либо чем-то ещё, дабы перевоплотить его в универсального робота, Браун не желает. Говорит, что тогда «потеряется вся красота проекта».
