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双四面体张拉机器人:在管道内畅行无阻

2015年12月09日 10:11中国机床商务网点击:3386

  【中国机床商务网 机床上下游】根据世界卫生组织表示,每个人在每一秒钟呼吸到的空气都有30%的几率是糟糕的,而美国环境保护局估计,糟糕的室内空气每年都会造成600亿美元的损失,这可不是一个小数目。
  
  你可以把这种糟糕的空气归咎于你的供暖和空调系统,但是事实上,你可能压根就不知道它是否被清洗过。手动清洗管道是一件超级麻烦而且非常脏的事情,这可能还涉及到天花板和屋顶等部分区域的拆卸工作。当然,你可以考虑设计一个巧妙的四面体结构机器人帮你完成。
  

四面体结构机器人
 
  张拉整体机器人最初是在空间探索的背景下,由美国航空航天局艾姆斯的研究人员们开发出来的。它们主要由刚性杆和线缆组成,并且通过伸出和缩回的动态来改变机器人的形状和大小,其内部还拥有一个通用的高质量结构。
  
  事实上,这种机器人可以通过许多不同的技术应用于机动性方面,比如它们可以爬、滚甚至是翻山越岭等等。来自加州大学圣地亚哥分校的机器人实验室的博士生JeffreyFriesen设计了一个专门用于攀爬空调管道的机器人DuCTT(管道攀爬四面体结构),该机器人由两个四面体组成。
  
  这个张拉结构机器人拥有非常纤薄的电缆电机驱动控制着每个四面体的运动,当然还有管段的伸缩等等。机器人在进行管道攀爬的时候,其上半部分靠在管道两侧起到支撑作用,然后将它的下半部分拉起来,然后固定下半部分,将上半部分撑上去,只要重复这个过程,在6个小时的电池续航的帮助下,机器人就能够达到它想到达的任意高度。
  
  另外,我们还可以往张拉机器人的管子内部塞入任何我们想要的传感器。至于实际的清洗部分,机器人的内部其实可以增加一个压缩空气系统,或者在所有的管子外部覆盖清洁工具等等。机动性是最难克服的部分,而这个机器人给出了很好的解决方案。
  
  去年,研究人员用铝材和3D打印部件制作了第一个张拉机器人的原型。JeffreyFriesen表示:“第一个原型机器人摔了一次之后基本上就报废了,几个月的工作成果都没有了。”而在最新的原型中,他使用了铝和碳纤维来打造所有的关节部分,在应对意外状况的时候更加坚固耐用。
  
  说到关节,DuCTT双四面体机器人的设计有点类似人的肩膀关节,这一点给机器人的设计带来了一些有趣的潜在影响:肩膀是人类手臂上高度有效的六自由度关节,也是机器人目前难以完成的许多高精度动态任务的关键部分,比如书写、绘画和投掷等等。
(来源:威风网)

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