Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.1.Historia
13
Zwierzętawykazująprzytymdużąsprawnośćenergetycznąlokomocji[139].Niestety,
maszynykrocząceniesąjeszczetakdoskonałe.Urządzeniatemogąbyćjednakwprzy-
szłościwykorzystywanedotransportupobezdrożach,mogąteżpełnićrolęrobotówusłu-
gowych,mogąbyćwykorzystywaneweksploracji,np.innychplanet,czyśrodowiska
niebezpiecznegodlaczłowieka.
Analizującostatniedokonaniawdziedziniemaszynkroczących,niemożnapominąć
japońskiegopieskaAIBOfirmySONY
,czydwunożnegorobotaHONDA.Niemożnateż
pominąćbadańprowadzonychwStanachZjednoczonychwMassachusettsInstituteof
Technology(MIT)nadbiegającymiiskaczącymimaszynamidwunożnymiimaszynami
wielonożnymi.Wartozwrócićuwagęnastosowanetuspecyficznemetodyopisuruchu,
któredajądobrerezultatywimplementacji.BadaniawMITnadmaszynamibiegający-
miiskaczącymizostałyzapoczątkowaneprzezM.Raiberta.W1980rokupokazałon
jednonożnegorobotaskaczącego,apotemrobotadwunożnegoiczteronożnemaszyny
biegająceodbijającesięparaminógodpodłoża.Dosyntezyruchuwykorzystanomo-
delodwróconegowahadłafizycznego,posturawbiegubyłastabilna,aregułysterowania
niebyłyskomplikowane[95,121,122].Takieurządzenianiemogłyutrzymywaćstabil-
nejposturyprzyzatrzymywaniusięorazmusiałyruszaćzokreślonejpozycji.Stosowano
tutajnapędypneumatyczne,któredostarczałydużejmocy,nieosiągalnejwprzypadkusil-
nikówelektrycznych.Napędypneumatycznemająjednakdużowad,jakmałasprawność
czypotrzebastosowaniadużegozasilacza.
WostatnichlatachzespółzMIT(MITLegLab)zbudowałkilkamaszynkroczących
(SpringTurkey,SpringFlamingo,Troody,M2,M4/2)poruszającychsiędynamicznie.
Zastosowanownichsilnikielektrycznezpodatnością(elastycznością)szeregową(ang.
series-elasticactuator)[116,115,125].Rozwiązanietopoleganazastosowaniusprężyny
międzyprzekładniamigłowicyredukcyjnejsilnikaelektrycznegoprądustałegoaobcią-
żeniem(rys.1.1).Sterujesięsiłąwywieranąprzezsprężynę,chociażsprzężeniezwrotne
jesttypupozycyjnego.Wykorzystujesięfakt,żewywieranasiłajestproporcjonalnado
iloczynusztywnościsprężynyiprzemieszczenia(odpołożeniarównowagi).Zaletąjest
zdolnośćabsorpcjiuderzeniaorazpodatność,którajestoczekiwanawchodzie.Zespół
opracowałteżwłasnąmetodologięsterowanianazwanąVMC—sterowaniemodelami
wirtualnymi(ang.VirtualModelControl).Polegaonanauwzględnieniuuproszczonego
modelumechanikirobotadobrzeoddającegowłaściwościchodu.
VMCjestwzasadziejęzykiemopisującymwspólneoddziaływaniawielusiłwukła-
dziemechanicznym.Symulacjazachowaniawirtualnychskładnikówmechanicznychjest
potemprzekładananarzeczywistemomentyczysiłysterujące.
Rys.1.1.Schematblokowynapęduzpodatnościąszeregową
