Pilih bahasa Apabila bencana berlaku—sama ada gempa bumi, keruntuhan struktur atau kebocoran kimia berbahaya—persekitaran menjadi labirin serpihan bergerigi yang tidak dapat diramalkan, kecondongan yang tidak stabil dan permukaan licin. Dalam senario berisiko tinggi ini, mobiliti responden pertama selalunya dihadkan oleh bahaya fizikal. Di sinilah mekanik khusus jejak ulat untuk robot menjadi asas sebenar operasi mencari dan menyelamat moden. Tidak seperti rakan sejawat beroda yang bergelut dengan pemusatan tinggi atau tenggelam ke dalam kelodak lembut, a trek robot sistem menyediakan kawasan permukaan berterusan yang diperlukan untuk menjadikan platform mekanikal kepada semua rupa bumi yang terselamat.
Fizik Asas Jejak Tangki Robot Berterusan
Untuk memahami mengapa a robot pemeriksaan yang dikesan adalah standard emas untuk tindak balas bencana, seseorang mesti melihat pada taburan tekanan tanah. Dalam misi menyelamat, "tanah" jarang pepejal; ia selalunya merupakan campuran kerikil longgar, kaca pecah dan penebat basah. Robot beroda menumpukan seluruh jisimnya pada empat tompok sentuhan kecil. Pada serpihan lembut atau tidak rata, tekanan tinggi ini menyebabkan roda digali masuk, dengan berkesan melabuhkan robot di tempatnya.
Trek kereta kebal robot menyelesaikannya melalui prinsip penyebaran beban. Dengan menggunakan gelung berterusan yang digerakkan oleh gegancu dalaman, berat robot diagihkan ke seluruh panjang jejak trek. Tekanan tanah yang rendah ini membolehkan mesin "terapung" di atas halangan yang akan menelan tayar tradisional. Tambahan pula, kelebihan mekanikal daripada trek robot terletak pada daya tarikan membujurnya. Oleh kerana berbilang "grousers" atau tapak bersentuhan dengan permukaan secara serentak, robot boleh melakukan tarikan bar drawer yang ketara, membolehkannya memanjat blok konkrit atau menyeret penderia berat dan talian penambat komunikasi melalui apertur sempit.
Sains Bahan dan Peralihan ke Trek Tangki Getah untuk Robot
Pada zaman awal robotik, bmana-manaak reka bentuk meminjam bmana-manaak daripada kereta kebal tentera, menggunakan pautan keluli berat. Walau bagaimanapun, untuk mencari dan menyelamat, berat dan getaran adalah musuh kritikal. Kemunculan kekuatan tinggi trek tangki getah untuk robot Telah merevolusikan bidang tersebut. Trek ini biasmana-manaa terdiri daripada sebatian sintetik bertetulang, selalunya dibenamkan dengan keluli dalaman atau kord Kevlar untuk mengelakkan regangan sambil mengekalkan fleksibiliti.
Pemilihan getah bukan semata-mata tentang pengurangan berat badan. Dalam persekitaran mencari dan menyelamat bandar (USAR), robot selalunya perlu melintasi permukaan yang halus atau licin, seperti marmar yang digilap di lobi yang runtuh atau penyaduran logam basah di kilang. Walaupun trek logam mungkin tergelincir atau merosakkan baki integriti struktur lantai, trek tangki getah untuk robot memberikan pekali geseran yang tinggi. Keanjalan getah membolehkan trek "mematuhi" sedikit dengan geometri mikro serpihan, dengan berkesan "mencengkam" tepi bata dan paip. "Kekunci mekanikal" inilah yang membolehkan a robot pemeriksaan yang dikesan untuk menaiki tangga atau menavigasi cerun 45 darjah runtuhan longgar tanpa menggelongsor ke belakang.
Geometri Navigasi dalam Robot Pemeriksaan Dijejaki
A robot pemeriksaan yang dikesan jarang sekali hmana-manaa kotak pada dua tali pinggang. Mekanik canggih melibatkan "flippers" atau modul sub-trek yang membolehkan robot menukar bentuknya secara dinamik. Ini adalah langkah evolusi yang penting jejak ulat untuk robot . Dengan mengartikulasikan bahagian depan atau belakang trek, robot boleh menjangkau ke atas untuk meraih tepi langkan yang tinggi atau memanjangkan jarak rodmana-manaa untuk merapatkan jurang yang luas antara dua kepingan lantai yang runtuh.
Kebolehsuaian geometri ini memastikan bahawa pusat graviti kekal dalam jejak trek walaupun semasa pergerakan yang melampau. Dalam mencari dan menyelamat, matlamat selalunya adalah untuk menghantar kamera atau penderia karbon dioksida ke dalam "ruang kosong" di mana mangsa yang terselamat mungkin terperangkap. Jika robot terbalik, misi tamat. Pendirian lebar dan profil rendah yang wujud dalam diri trek kereta kebal robot menyediakan platform yang stabil secara semula jadi yang tahan tip, walaupun ketika robot membawa peralatan LIDAR berat atau lengan robot di dek atasnya.
Mengatasi Geseran Tergelincir dan Kemudi dalam Jejak Tangki Robot
Salah satu aspek mekanikal yang paling kompleks trek kereta kebal robot ialah kaedah stereng. Tidak seperti kereta yang menggunakan stereng rack-and-pinion untuk memutar roda, kebmana-manaakan robot yang dijejaki menggunakan "steering skid." Ini melibatkan memandu satu trek lebih laju daripada yang lain atau membalikkan satu trek manakala yang lain bergerak ke hadapan. Walaupun ini membolehkan jejari sifar pusingan—penting dalam sekatan sempit dan sesak bangunan yang runtuh—ia mewujudkan tekanan sisi yang besar pada trek robot Hantariri.
Mekanik dalaman mestilah cukup teguh untuk mengendalikan daya ricih ini. Inilah sebabnya mengapa antara muka antara gegancu pemacu dan lug trek adalah kejuruteraan ketepatan. Dalam a robot pemeriksaan yang dikesan , "pitch" trek mesti kekal konsisten walaupun dalam keadaan tegang tinggi untuk mengelakkan "de-tracking" (trek terjatuh dari roda). Robot penyelamat moden selalunya menampilkan sistem penegang kendiri yang menggunakan spring atau penggerak hidraulik untuk menyimpannya jejak ulat untuk robot tegang, memastikan bahawa walaupun batu tersimpan dalam pemasangan pemacu, trek kekal duduk dan berfungsi.
Ketahanan dan Penyelenggaraan daripada Jejak Tangki Robot dalam Persekitaran Bermusuhan
Persekitaran misi menyelamat adalah kasar dari segi kimia dan fizikal. Debu daripada konkrit hancur bertindak seperti kertas pasir pada bahagian yang bergerak, dan air yang bertakung boleh menghakis galas dalaman. Reka bentuk trek tangki getah untuk robot selalunya menggabungkan corak bunga "pembersihan diri". Ini adalah alur bersudut yang menggunakan lenturan semula jadi getah semasa ia membulat gegancu untuk mengeluarkan lumpur dan batu-batu kecil yang sebaliknya akan menjejalkan mekanisme.
Tambahan pula, sifat tertutup penggelek dalaman trek adalah penting. Kerana a robot pemeriksaan yang dikesan mungkin perlu memasuki ruang bawah tanah yang ditenggelami air atau bergerak melalui busa pencegah kebakaran, pangsi mekanikal dalam rangka trek selalunya terbungkus dalam pengedap cincin-O. The trek robot bertindak sebagai barisan pertahanan pertama, menyerap kesan rebar bergerigi dan kaca pecah supaya elektronik sensitif yang ditempatkan di dalam casis kekal dilindungi daripada getaran ganas dalam perjalanan.
Apabila bencana berlaku—sama ada gempa bumi, keruntuhan struktur atau kebocoran kimia berbahaya—persekitaran menjadi labirin serpihan bergerigi yang tidak dapat diramalkan, kecondongan yang tidak stabil dan permukaan licin.
