Robô de resgate compacto sobe ao palco

Uma característica importante do programa do Centro de Pesquisa de Engenharia da National Science Foundation é a ênfase nos bancos de ensaio. As camas de teste têm como objetivo principal fornecer:

1.) um meio para demonstrar a aplicabilidade de projetos de pesquisa a aplicações do mundo real e

2.) orientar a formação de projetos de pesquisa adicionais para enfrentar os desafios vistos na implementação de partes relevantes da funcionalidade do banco de ensaios.

Além disso, eles ilustram o potencial do poder fluido para futuros alunos e estimulam sua imaginação para uma carreira nas áreas relacionadas. Os bancos de testes CCEFP são selecionados para cobrir coletivamente uma ampla faixa de níveis de potência e o Test Bed 4, o Compact Rescue Robot, representa aplicações na faixa de 100W a 1 kW, aproximadamente em escala humana. Nesta faixa, você não encontrará muitas aplicações atuais de energia fluida no mercado e, ao contrário das aplicações em uma faixa mais alta, como escavadeira e veículo de passageiros, o Centro elegeu uma aplicação mais exótica: um robô de resgate ambulante com um grande número de graus de liberdade e um mercado limitado no momento. Embora isso tenha sofrido algum escrutínio daqueles envolvidos em aplicações mais convencionais, um robô de resgate resume muitos desafios que podem ser encontrados nessa faixa de potência e ilustra as oportunidades para alguns novos produtos no setor de energia fluida. As aplicações são previstas em áreas relacionadas, como robôs de serviço, dispositivos auxiliares e aplicações agrícolas e de construção. Os dispositivos relevantes mais próximos que empregam energia fluida na disponibilidade comercial ou nas proximidades incluem o Big Dog Robot1 da Boston Dynamics para transporte em terrenos acidentados e o Bear Robot2 (robô de assistência à extração no campo de batalha) da VECNA Robotics que realmente se beneficiaria da compactação e eficiência aprimoradas.

Os desafios previstos para o CRR (Compact Rescue Robot) incluem geração eficiente de energia em pequena escala, pneumática ou hidráulica, algoritmos de controle eficazes, especialmente para servocontrole pneumático, e interfaces de operação eficazes que devem ser substancialmente diferentes daquelas para aplicações maiores em que o O operador tende a andar no dispositivo.

Os meios de mobilidade são o principal ponto de decisão do projeto de CRR. Por que pernas? Em uma situação de resgate, prevê-se que detritos instáveis, escadas danificadas e obstáculos no caminho sejam encontrados. Esta é a situação relatada no reator nuclear de Fukushima Dai-ichi, onde quatro robôs militares iRobot de dois projetos foram modificados para explorar as áreas de alta radiação da usina. Embora o resgate de vítimas não seja a missão desses robôs, o acesso aos pontos de interesse da usina é potencialmente muito semelhante, já que uma explosão de gás hidrogênio na usina resultou em danos significativos aos edifícios. Os robôs PackBot e guerreiros maiores são veículos pisados ​​e os operadores relatam dificuldade em subir escadas, ganhando tração, abrindo portas e mantendo-se em pé.3 As experiências do operador sem rodeios colocadas em um blog por um dos operadores fornecem uma visão realista dos desafios de operar um robô em um cenário de desastre. Um robô de pernas, compacto, pneumático ou hidráulico seria capaz de resolver alguns dos problemas que desafiam os operadores de lá.

Os robôs de resgate elétrico são os veículos mais rastreados ou com rodas. A negociação de escadas e terrenos acidentados apresenta desafios para esses projetos de “contato contínuo” que a locomoção com pernas normalmente não encontra. As pernas podem passar de um ponto de contato estável para outro sem contato com regiões instáveis ​​no meio. Além disso, a atuação intermitente e alternada de pernas por cilindros pneumáticos ou hidráulicos é mais comum do que seria para acionamentos elétricos que são inerentemente rotacionais.