Katedra robotiky 

přihlásit do systému

Mobilní roboty katedry

Arion TeleRescuer Hercules Odin Crawler Ares Hardy Aegis Venca Kraken Big Foot Final Monster OmniBot Pásový robot Adam

← Zpět na seznam robotů


Robot Hardy

Hardy

Víceúčelový servisní, zásahový a záchranářský pásový robot (spolupráce se Strojírny Třinec a.s., Fite a.s., Robotsystem s.r.o.).

Hardy – galerie s fotografiemi (21)

Základní parametry

Podvozek: pásový
Řízení: diferenční řízení (smykem)
Pohon: každý pás hnaný prostřednictvím jednoho kola
Motory: - dieselový motor s hydr. agregátem a el. generátorem
- 2 rotační hydraulické motory pro pojezd
- rotační hydraulické motory pro 2 klouby ramene
- DC motory TGDrives pro 3 klouby ramene
- 3 Maxon DC motory pro funkce efektoru
- 3 hydraulické válce pro čelisti chapadla
- serva pro polohování kamer
Senzory: - inkrementální snímače polohy v pohonech ramene
- stereovizní kamerová hlava na rameni
- 2 přehledové kamery na podvozku
- couvací kamera na podvozku
Řídicí systém: dálkové bezdrátové řízení všech funkcí z počítače
Přenos signálů: - Radiocrafts RC1280HP (868 MHz) pro pojezd
- Wi-Fi (2,4 GHz) pro obraz z kamer (TCP)
- Wi-Fi (2,4 GHz) pro řízení všech funkcí a signály senzorů (UDP)
Rozměry: - celkové: 3100 x 2060 x 2910 mm
- délky článků ramene: 1250 mm, 950 mm, 973 mm
- vodorovný dosah ramene (poloměr): 2200 mm
Hmotnost: 4500 kg
Nosnost: 300 kg v chapadle
Hasící médium: voda, průtok 400 l/min, tlak 0,6 MPa (max. 1,2 MPa)
Rychlost jízdy: max. 10,6 km/h

Financování, projekt

Název projektu: Výzkum a vývoj modulární struktury servisních zásahových a záchranářských robotů, MPO, TANDEM, FT-TA5/071

Příjemce podpory: Strojírny Třinec, a.s.

Spolupříjemce: VŠB-TU Ostrava, prof. Ing. Jiří Skařupa, CSc.

Řešitelé: Strojírny Třinec a.s., FITE a.s. (Robotsystem s.r.o., Slezský výzkum s.r.o.), VŠB-TU Ostrava (Katedra robotiky)

Popis robotu

Tento víceúčelový servisní, zásahový a záchranářský robot se skládá ze tří hlavních částí: robustního podvozku zajišťujícího dokonalou stabilitu, manipulačního ramene s vysokou únosností a víceúčelového efektoru se třemi stavitelnými chapadly a integrovanou hasicí proudnicí.

Pásový podvozek má původ v mininakladači Bobcat, převzat byl i původní dieselový motor a hydraulický agregát, který byl rozšířen o další hydraulické pohony ramene a efektoru. K původnímu spalovacímu motoru byl rovněž připojen elektrický alternátor pro výrobu energie pro řídicí elektroniku a pro 400voltové stejnosměrné motory ramene. Podvozek byl konstrukčně upraven pro uchycení manipulační nadstavby a ostatních systémů a byl rozšířen o další krytování, nárazník (nebo radlici) v přední části a prostory pro umístění prvků řídicího systému.

Manipulačí nadstavba má 5 stupňů volnosti, první 2 klouby mají rotační hydraulické pohony a další 3 klouby mají stejnosměrné elektromotory TGDrives. Nosnost manipulační nadstavby odpovídá hmotnosti největších vyráběných tlakových lahví a činí 300 kg. Chapadlo se třemi prsty poháněnými hydraulickými válci je možno automaticky přestavovat do dvou poloh - 3 prsty po 120° nebo 2 prsty proti 1. Pro účely přestavení je efektor vybaven motory Maxon.

Vnitřními dutinami ramene je až do efektoru přivedena tlaková voda, která slouží jak k ochlazování vlastního ramene v případě operace robotu ve vysokých teplotách, tak k hašení pomocí trysky umístěné ve středu efektoru (mezi prsty chapadla). Tryska navíc umožňuje regulovat šířku kužele proudící vody - pro tento účel je efektor vybaven dalším motorem Maxon. Pro ochlazování robotu v blízkosti požáru je podvozek vybaven tryskami pro vytváření vodní mlhy kolem robotu.

Řídicí systém se skládá ze systému umístěného přímo na robotu a ze systému operátorského stanoviště. Operátor má k dispozici kufřík s počítačem a operátorskou aplikací, pomocí které řídí bezdrátově všechny funkce robotu a má vizuální zpětnou vazbu o jeho stavu. Tato zpětná vazba zahrnuje jak obrazy z kamer (včetně stereovize s 3D viděním pomocí speciálních brýlí) tak data ze senzorů a interaktivní 3D vizualizaci aktuální skutečné polohy ramene a efektoru. Aplikace operátorského stanoviště je plně grafická, s důrazem kladeným na obraz kamer a pohodlné a přehledné ovládání s využitím bezdrátového pákového ovladače a dotykové obrazovky.

Řídicí systém robotu obsahuje především odolný průmyslový počítač, na kterém běží aplikace provádějící všechny úkony řízení na základě vstupů od operátora (obousměrná komunikace s počítačem operátora probíhá pomocí wi-fi). Páteří systému je sběrnice SynqNet, na kterou je připojena trojice měničů řídicích DC motory ramene a modul Slice I/O pro zajištění analogových a digitálních vstupů a výstupů pro řízení všech pomocných funkcí robotu, komunikaci se senzory a v neposlední řadě řízení proporcionálních ventilů hydraulických motorů ramene a efektoru. Dále systém obsahuje sběrnici CANOpen pro připojení řídicích jednotek EPOS stejnosměrných motorů Maxon v efektoru.

Řízení pojezdu využívá nezávislý bezdrátový komunikační kanál s výrazně vyšším dosahem a prostupností signálu než wi-fi. Pro pojezd byla vyvinuta speciální elektronika, která simuluje pohyby ovládací páky původního podvozku Bobcat a rovněž nahrazuje startovací klíček a další tlačítka ovládaná původně z kokpitu Bobcatu.

Katedra robotiky se na tomto robotu podílela především kompletním navržením a realizací řídicího a senzorického systému. Na konstrukci nadstavby měl velký podíl bývalý Ph.D. student katedry.

© Katedra robotiky 2008-2017, Tomáš Kot

telefonní seznam | kontakt