Un robot de sauvetage compact monte sur scène

Une caractéristique majeure du programme Engineering Research Center de la National Science Foundation est l'accent mis sur les bancs d'essai. Les bancs d'essai sont principalement destinés à fournir:

1.) un moyen de démontrer l'applicabilité des projets de recherche à des applications et des

2.) guider la formation de projets de recherche supplémentaires pour relever les défis rencontrés dans la mise en œuvre des parties pertinentes de la fonctionnalité du banc d'essai.

De plus, ils illustrent le potentiel de l'énergie hydraulique pour les étudiants potentiels et stimulent leur imagination pour une carrière dans les domaines connexes. Les bancs d'essai CCEFP sont sélectionnés pour couvrir collectivement une large gamme de niveaux de puissance et le banc d'essai 4, le robot de sauvetage compact, représente des applications dans la plage de 100 W à 1 kW, à peu près à échelle humaine. Dans cette gamme, vous ne trouverez pas de nombreuses applications actuelles d'énergie hydraulique sur le marché et contrairement aux applications à une gamme de puissance plus élevée, telles que la pelle et le véhicule de tourisme, le Centre a choisi une application plus exotique: un robot de sauvetage à pied avec un grand nombre de degrés de liberté et un marché limité en ce moment. Bien que cela ait subi un examen minutieux de la part des personnes impliquées dans des applications plus conventionnelles, un robot de sauvetage incarne de nombreux défis que l'on peut trouver dans cette gamme de puissance et illustre les opportunités pour certains nouveaux produits dans l'industrie de l'énergie hydraulique. Des applications sont envisagées dans des domaines connexes tels que les robots de service, les appareils et accessoires fonctionnels et les applications agricoles et de construction. Les appareils pertinents les plus proches utilisant l'énergie hydraulique à la disponibilité commerciale ou à proximité incluent le Big Dog Robot1 de Boston Dynamics pour le transport en terrain accidenté et le Bear Robot2 (robot d'aide à l'extraction sur le champ de bataille) de VECNA Robotics qui bénéficierait en effet d'une compacité et d'une efficacité améliorées.

Les défis prévus pour le CRR (Compact Rescue Robot) comprennent une génération efficace de puissance à petite échelle, pneumatique ou hydraulique, des algorithmes de contrôle efficaces, en particulier pour la servocommande pneumatique, et des interfaces opérateur efficaces qui doivent être sensiblement différentes de celles des applications plus grandes où le l'opérateur a tendance à rouler sur l'appareil.

Les moyens de mobilité un point de décision majeur de la conception du CRR. Pourquoi les jambes? Dans une situation de sauvetage, il est prévu que des débris instables, des escaliers endommagés et des obstacles sur le chemin soient rencontrés. C'est la situation rapportée dans le réacteur nucléaire de Fukushima Dai-ichi où quatre robots militaires iRobot de deux conceptions ont été modifiés pour l'exploration des zones de rayonnement élevé de la centrale. Bien que le sauvetage des victimes ne soit pas la mission de ces robots, l'accès aux points d'intérêt de la centrale est potentiellement très similaire, car une explosion d'hydrogène gazeux dans la centrale a causé des dommages importants aux bâtiments. Les robots PackBot et Warrior de plus grande taille sont des véhicules à bande de roulement et les opérateurs signalent des difficultés à monter les escaliers, à gagner en traction, à ouvrir les portes et à se tenir debout.3 robot dans un scénario de catastrophe. Un robot à pattes, compact, pneumatique ou hydraulique serait en mesure de résoudre certains des problèmes auxquels les opérateurs sont confrontés.

Les robots de sauvetage électriques sont le plus souvent des véhicules à chenilles ou à roues. La négociation des escaliers et des terrains accidentés présente des défis pour ces conceptions à «contact continu» que la locomotion à pattes ne rencontre généralement pas. Les jambes peuvent se déplacer d'un point de contact stable à un autre sans contact avec des régions instables entre les deux. En outre, l'actionnement alternatif et intermittent des jambes par des vérins pneumatiques ou hydrauliques est plus courant que pour les entraînements électriques qui sont intrinsèquement rotatifs.