 | В этой статье не процитировать какие - либо источники . ( март 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
GuRoo - робот-гуманоид, разработанный в Лаборатории мобильной робототехники Школы информационных технологий и электротехники Университета Квинсленда . Дизайн GuRoo основан на человеческой форме и сохранен как можно более антропоморфным . GuRoo полностью автономен . Он используется для исследований в различных областях, включая динамическую стабильность, взаимодействие человека и робота и машинное обучение . GuRoo участвует в ежегодном RoboCup. Цель этого соревнования - способствовать развитию робототехники посредством ежегодных футбольных соревнований. Федерация RoboCup мечтает создать команду полностью автономных роботов-гуманоидов, чтобы противостоять и победить человеческую команду, которая выиграет чемпионат мира в 2050 году.
Технические характеристики [ править ]
Механический
GuRoo был разработан с учетом пропорций ребенка примерно шести лет. Робот может взаимодействовать с типичной средой обитания человека, такой как столешницы и дверные ручки. Механическое проектирование началось в 2001 году как дипломная работа бакалавра. SolidEdge был использован пакет твердотельного моделирования для создания чертежей всех секций строящегося робота, который приобрел физическую форму год спустя. Большая часть конструкции состоит из алюминиевой пластины толщиной 3 мм и уголков. Конструкция сильно фрезерована для уменьшения веса и улучшения воздушного потока над двигателями и силовой электроникой.
Электро-механический
Стремясь имитировать человеческое тело, GuRoo был построен с 23 степенями свободы . Эти исполнительные механизмы , выбранные , как правило , в сторону / комбинации низкой скорости с высоким крутящим моментом , чтобы удовлетворить антропоморфный характер локомоции человека . Кроме того, ни один шарнир не должен совершать более одного полного оборота. GuRoo имеет высоту 1,2 м и весит с батареями 38 кг.
Высокая мощность, необходимая для нижних конечностей и позвоночника, была реализована с помощью щеточных двигателей постоянного тока, по соображениям стоимости и простоты реализации все нижние суставы используют одну и ту же комбинацию двигатель / редуктор. Используется двигатель серии Maxon RE 32 с номинальным напряжением 32 В в сочетании с керамической планетарной передачей 156: 1, КПД 72%. Максимальный доступный непрерывный выходной крутящий момент составляет 10 Нм при максимальной скорости 5,3 рад / с при потреблении тока 2 ампера. Максимально допустимый кратковременно допустимый крутящий момент составляет 22,5 Нм при 4a. Длина моторов определяла ширину ног GuRoo. Мощные двигатели составляли 33% от общего веса робота.
Низкая мощность, малый вес и простота управления были факторами при выборе приводов для верхних конечностей. Используемые серводвигатели RC - Hi-Tech HS705-MG, способные развивать выходной крутящий момент 1,4 Нм при скоростях 5,2 рад / с при 5 В. Внутренние металлические коробки передач позволяют получить относительно большой выходной крутящий момент в небольшом корпусе. Каждый сервопривод весит 0,125 кг. Каждый двигатель имеет внутреннюю систему управления с обратной связью, но не обеспечивает обратную связь с основным контроллером GuRoo. Цифровые серводвигатели, обеспечивающие дополнительный крутящий момент и точность, внедряются в голову и шею.
Если робот не приводится в движение и его поднимают над землей, ноги будут естественно качаться вместе, поскольку центр масс ноги находится за пределами тазобедренного сустава. Дополнительные пружины кручения с жесткостью пружины 1 Нм / градус расположены параллельно с приводами роликов бедра, чтобы этого не произошло. Пружины установлены таким образом, что в отключенном состоянии ноги робота свисают прямо вниз. Дополнительный крутящий момент от пружины также снижает нагрузку на двигатель тазобедренного валика во время фазы одиночной поддержки типичной ходьбы.
Как и следовало ожидать, GuRoo может лишь приблизительно соответствовать многим человеческим движениям. Одно из очевидных - это грубо скопированный гибкий позвоночник. В человеческом позвоночнике 24 позвонка, распределенных по всей длине, что обеспечивает гибкость движений, в отличие от GuRoo, у которого есть только три ортогональных привода. Шаровые шарниры также присутствуют в бедрах и плечах человека и обеспечивают высокую подвижность в небольшом объеме. Из-за особенностей используемых приводов шаровые шарниры было трудно реализовать. Вместо этого достигается несколько степеней свободы с помощью небольших последовательных звеньев. Все степени свободы ортогональны, когда робот находится в положении стоя.
| Технические характеристики | |
|---|---|
| DOF |
|
| Аккумулятор | Литий-ионный, 42 В и 7,2 В |
| Датчики |
|
| ЦПУ | VIA C3 1,2 ГГц |
| Отображать | 7-дюймовый сенсорный ЖК-экран |
Происхождение имени [ править ]
По традиции все футбольные команды Университета Квинсленда добавляют к своим именам суффикс -roo, на протяжении многих лет были RoboRoos, ViperRoos и CrocaRoos. GuRoo расшифровывается как «Grossly Underfundded Roo», имея в виду небольшой бюджет проекта.
Размеры [ править ]
- 1,2 метра в высоту (прибл. 3 фута 11 дюймов)
- 38 килограмма (84 фунта)
Внешние ссылки [ править ]
