#عملگر
پلتفرم پرنده جدید با پیشران voith schneider

اخیرا یک شرکت اتریشی (Cyclo Tech) از نمونه فیزیکی وسیله عمود پرواز خود (VTOL) رونمایی کرده است که ویژگی جالبی دارد. در این پلتفرم از عملگرهایی استفاده شده است که ایده آن حدود یک قرن پیش ارائه شده است.

پیشران voith schneider یا VSP در صنایع دریایی و کشتی‌ها قبلا استفاده شده است. ویژگی مهم این عملگر امکان تغییر جهت نیروی تراست بر اساس تعیین زاویه ایرفویل های موجود بر دیسک دوار است (نحوه تغییر جهت رانش). یک عملگر تراست ایجاد می‌کند اما مهم تغییر زاویه آن برای رانش در جهت دلخواه است. این قضیه به Thrust Vector Control یا TVC هم معروف است که در موشک‌های چابک نیز جایگاه خاصی برای خود دارد.

پس شاهد یک پلتفرم VTOL هستیم که از چهار عملگر VSP استفاده می‌کند. عملگر VSP با تنظیم سرعت دورانی دیسک دوار خود اندازه نیروی رانش را کنترل می‌کند و با تنظیم زاویه ایرفویل های موجود بر روی دیسک (که عامل رانش نیز هستند) جهت رانش هم تنظیم می‌شود. برای تنظیم زاویه ایرفویل از مکانیزم مکانیکی استفاده می‌شود (فیلم).

—————
@roboticknowledge

فیلم: پرنده VTOL با عملگر VSP.

فیلم: تنظیم زاویه ایرفویل های یک عملگر VSP با یک مکانیزم مکانیکی.

فیلم: نحوه تغییر جهت رانش یا Thrust direction در عملگر VSP (با تغییر جهت ایرفویل های نصب شده بر روی دیسک دوار).

#عملگر #فیزیک #وسیله_هوایی
پرنده‌های خودران با پیشران‌های الکتریکی توزیع شده

چندی پیش یک مطلب در خصوص یک پرنده VTOL با پیشران‌های voith schneider نوشتیم. ویژگی جالب قابلیت Thrust Vector Control بصورت یکپارچه با مولد پیشران بود.

اگرچه VSP با توجه به الکتریکی بودن آن نسخه یک پیشرفت نسبت به پرنده‌های قبلی به حساب می‌آید، اما همچنان یک چالش اساسی دارد؛ چالش متمرکز بودن پیشران‌ها.

پیشران‌های هوایی مکانیکی (همه که با سوخت و احتراق سر و کار دارند) کارایی پایینی دارند، صدای زیاد دارند و کربن زیادی تولید می‌کنند، قابلیت اطمینان مناسبی ندارند و کنترل آنها با مشکلاتی مواجه هست. همچنین به سبب کارایی پایین، از یک اندازه مشخص نمی‌توانند کوچک‌تر باشند و این باعث سنگینی آن‌ها و بسته شدن دست طراح سازه برای طراحی پرنده می‌شود.

چند سالی هست که مفهوم پیشران‌های الکتریکی توزیع شده یا Distributed Electrical Propulsion برای پاسخ به مشکلات مورد بحث مطرح شده است. در پرنده‌های با ساختار DEP به جای چند پیشران متمرکز از تعداد زیادی پیشران الکتریکی استفاده می‌شود. پس تمام مشکلات پیشران‌های متمرکز احتراقی رفع می‌شود و انواع سازه‌های پرنده ایده آل و بهینه آیرودینامیکی را می‌توان طراحی کرد.

مجموعه‌های توسعه تکنولوژی NASA به شدت در حال کار بر روی DEP هستند [تصویر]. موتور الکتریکی از نظر کارایی نسبت به سایز مقیاس پذیر است. بدین معنا که موتور بزرگ و کوچک یک راندمان بالا دارند. اما پیشران‌های احتراقی/توربینی مقیاس پذیر نیستند و اصولا امکان کوچک سازی آنها وجود ندارد.

پرنده‌های با سیستم DEP چالش باتری دارند که راهکارهای توسعه تکنولوژی ذخیره‌سازی و افزایش راندمان باتری به زودی این مشکل را رفع می‌کنند؛ به همین دلیل در حال حاضر با سرعت‌های پایین قادر به پرواز هستند. این پرنده‌ها بسیار کم صدا هستند، هیچ آلودگی ندارند، طراحی بهینه دارند، بسیار قابل اعتماد هستند و کنترل مانور مناسبی دارند.

به جز چالش باتری، مسائلی چون ریداندنسی عملگرها و کنترل شبکه عملگرها از بحث‌های تئوریک جذاب و البته مشکل پرنده‌های DEP می‌باشد. ممکن است آینده ربات‌های خودران پرنده در این ساختار توزیع شده الکتریکی باشد!
—————
@roboticknowledge

#طرح_مفهومی #رباتیک_فضایی
تبدیل حامل فضایی استارشیپ به ایستگاه قمری!

انتقال تجهیزات ایجاد پایگاه فضایی در سایر سیارات از مبدا زمین بسیار هزینه دارد و با امکانات فعلی امری بسیار دشوار است؛ به قدری که بسیار تلاش می‌شود تا از منابع سیاره هدف برای ایجاد پایگاه استفاده شود که خود نیاز به تکنولوژی‌های استخراج فرازمینی گران و پیچیده دارد. در این باره قبلا مطلبی نوشته بودیم [دسته (گروه) شدن ربات‌های خودمختار برای برداشت منابع ماه] و قصد نداریم بیشتر به آن بپردازیم!

یک گروه تحقیقاتی طرح مفهومی بسیار جالبی ارائه کرده است که در آن از حامل فضایی استارشیپ شرکت SpaceX پس از فرود بر روی سیاره هدف (ماه یا مریخ) به عنوان یک ساختار آماده برای ایجاد و توسعه کلونی فضایی استفاده خواهد شد. این طرح بر اساس مطالعه ساختار starship ارائه شده است. ویژگی استارشیپ قابل بازیابی بودن آن است و قرار است مانند یک وسیله میان سیاره‌ای ارائه خدمت کند و تبدیل آن به ایسنگاه ثابت شاید با اصل توسعه این حامل سازگار نباشد اما در اولین فرود که نیاز به کلونی وجود دارد، شاید خیلی هم بد نباشد!

در تصاویر می‌توانید مراحل تبدیل استارشیپ به پایگاه در سیاره‌های دیگر را ببینید. پس از فرود، حامل از عمودی به افقی تغییر وضعیت می‌دهد؛ انسان‌ها و ربات‌ها خارج می‌شوند و کلونی را با کارهای اصلاحی/مونتاژی بر روی استارشیپ ایجاد می‌کنند. اگر شما هم طرح یا ایده‌ای دارید، حتما روی آن کار کنید؛ هر چیز عجیبی ممکن است!
—————
@roboticknowledge

#حرکت_ترکیبی
ربات سگ پرنده mini pupper

خیلی از معرفی ربات LEONARDO نمی‌گذرد که شاهد ارائه نسخه پرنده ربات متن باز آموزشی چهارپای mini pupper خواهیم بود.

بدین ترتیب این پلتفرم چهارپا قابلیت Hybrid motion پیدا خواهد کرد. این تبدیل با اضافه کردن قاب کوادروتور به تنه ربات بدست می‌آید.

—————
@roboticknowledge

#رباتیک_فضایی #سطح_نورد
طراحی موفق سطح نورد VIPER

ناسا از پایان طراحی سطح نورد VIPER و موفق بودن طراحی این ربات پس از انجام Critical Design Review خبر داده است. در این آزمون طراحی مهم قبل از ساخت از طراحی و عملکرد زیرسیستم ها و تعامل آنها اطمینان حاصل می‌شود.

ربات VIPER که نام او از Volatiles Investigating Polar Exploration Rover گرفته شده است، بعنوان یک ماموریت در پروژه Artemis برای بررسی یخ و سایر منابع در قطب جنوب کره ماه خدمت خواهد کرد. این ربات اولین سطح نورد ناسا بر روی ماه خواهد بود که وظیفه آن بررسی و ایجاد نقشه از منابع موجود در قطب جنوب ماه برای حضور بلند مدت و استخراج منابع ماه خواهد بود. برای نمونه برداری قابلیت هایی در این ربات پیشبینی شده است.

اگرچه با توجه به فاصله کم زمین با ماه نسبت به زمین با مریخ ارسال فرامین و دریافت داده با تأخیر کمتری نسبت به ربات Perseverance انجام خواهد شد، اما با توجه به مأموریت و ماهیت آن این ربات باید وظیفه خود را بصورت خودمختار انجام دهد. انتظار می‌رود ساخت ربات تا انتهای 2022 و پرتاب آن در 2023 انجام شود. در این تصویر رندر گرافیکی VIPER ارائه شده است.
—————
@roboticknowledge

تصویر: ربات VIPER سطح نورد آینده ناسا در ماه با هدف بررسی و ایجاد نقشه از یخ و منابع قطب جنوب.

#ربات_چهارپا #متن_باز
پروژه متن باز Open Dynamic Robot Initiative

اگر به انجام کارهای تحقیقاتی مثل اجرا و تست الگوریتم‌های کنترلی بر روی یک ربات چهارپا علاقه دارید، حتما از پلتفرم متن باز پروژه Open Dynamic Robot Initiative استفاده کنید! ربات این پروژه بصورت متن باز (هم سخت افزار و هم نرم افزار) و البته ماژولار ارائه شده است؛ ساختارهای ربات مشابه و قابل ساخت با چاپ سه بعدی هستند.

تمام اطلاعات پروژه و منابع در سایت
https://open-dynamic-robot-initiative.github.io
قابل دسترسی است. این پروژه متن باز حاصل همکاری چندین گروه تحقیقاتی است. در این فیلم برخی کارهای کنترلی اجرا شده بر روی این ربات جذاب ارائه شده است!

—————
@roboticknowledge

فیلم: اجرای چند الگوریتم کنترلی بر روی پلتفرم ربات چهارپا متن باز پروژه Open Dynamic Robot Initiative

✅ Workshop 1 - Open-Source Robotics: Status and Future Horizons

➕ Detailed Program:
https://icrom.ir/icrom2021_workshops/icrom-2021-workshop1/

🗓 Wednesday, November 17, 2021

⏰ Time:
- 07:30 – 14:00 | GMT - Zone
- 11:00 – 17:30 | Tehran (GMT +3:30)

✅ Please notice that,
- Workshops are free to join.
- Workshop certificates are issued upon registration.

🔗 Workshops Registration: https://icrom.ir/register-workshop/
🔗 Conference and Workshop Registration Fees: https://icrom.ir/registrations/registrationfee/

#workshop #ICRoM2021