Los futuros robots que inspeccionen continuamente nuestros diques no se encontrarán con una estación de carga eléctrica cada pocas horas. Utilizando una caja de cambios inteligente para el robot, el investigador de UT Douwe Dresscher ha logrado reducir drásticamente el consumo de energía. El robot autónomo de energía vienecerca.
Inspeccionar la condición de los diques y otras estructuras de defensa marítima es típicamente una tarea para los robots, trabajar en equipo de una manera altamente autónoma. Pero si se mueven por los diques, realizan pruebas y comunican los resultados durante seis horas al día,usan mucha energía. La introducción de estaciones de carga no es un escenario muy realista. Douwe Dresscher investigó para hacer que el robot sea lo más autónomo posible. Lo hace cargando energía mecánica e introduciendo una innovadora caja de cambios automática: es una máquina modernaversión del 'variomatic' - Du 'pientere pookje' - utilizada en las automotrices holandesas DAF. En lugar de una transmisión por correa, como en el variomatic, se utilizan dos hemisferios metálicos.
rodando o caminando
La primera consideración que Dresscher tuvo que tener en cuenta, fue sobre la mejor manera de moverse en el dique: usando ruedas, orugas o patas. Las ruedas funcionan bastante bien y son eficientes energéticamente en una superficie plana, pero una pendiente mojada y fangosa esalgo bastante diferente. Las pistas son más poderosas en este caso, pero pueden dañar el dique por la forma en que giran. Y son bastante ineficientes energéticamente. Sorprendentemente, un robot caminante funciona mejor, con cuatro o seis patas. En un mundo sin fricción, la oferta y la demanda de energía están en equilibrio en un robot andante. Sin embargo, todavía consumen mucha energía. Los robots comerciales existentes siempre llevan una batería grande.
almacenamiento mecánico
Los electromotores son los principales responsables de este alto nivel de consumo de energía. Se desempeñan mejor a altas velocidades de revolución y bajos pares, pero en el movimiento de caminar, a menudo trabajan a bajas revoluciones y altos pares. Al almacenar energía no en un lugar eléctrico sino ende manera mecánica, los electromotores pueden hacer su trabajo en el mejor régimen de operación, y la energía mecánica puede reutilizarse. Esto es lo que Dresscher llama Actuación Pasiva Controlada.
El sistema almacena energía mecánica en un resorte, por ejemplo. Una caja de engranajes ingeniosamente diseñada se encarga de la transmisión óptima. Por lo tanto, dos medios hemisferios de media vuelta están constantemente en contacto. El ángulo cambia cuando cambia el par, lo que resulta en otro parienteradio. La diferencia en los radios efectivos determina la relación de transferencia y la mejor carga mecánica. Los electromotores se unen, solo para compensar las pérdidas mecánicas. Al hacerlo, pueden trabajar dentro del régimen de alto par rev.
totalmente autónomo
Para hacer que los robots de dique sean totalmente autosuficientes, la detección y la comunicación también requieren energía, tendrán que 'cosechar' energía al moverse. La energía solar y eólica son opciones, así como la biomasa. Dresscher no investigóesto en detalles: su trabajo se centra completamente en la parte de locomoción del robot y el tren motriz. Para su uso real en robots, esto tiene que ser más pequeño y las pérdidas mecánicas aún pueden reducirse.
El tren motriz está diseñado específicamente para futuros robots de inspección de diques, pero también es atractivo mejorar la eficiencia energética de los robots y brazos de robot existentes.
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Materiales proporcionado por Universidad de Twente . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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