roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Экзоскелет

СРУВЧ!

Re: Экзоскелет

Сообщение Michael_K » 14 апр 2011, 23:13

КПД - это ведь не вопрос источника питания, не так ли? У самой литиевой батареи при разряде КПД очень высок - внутреннее сопротивление мало до безобразия.
Это вопрос эффективного расходования энергии - приводов, механики, рекуперации, умного управления и т.п.

Ну например:
- у типичного шестинога, когда он стоит на месте и не шевелится, течет ток в сервы. При этом механической работы не совершается. Это, очевидно, проблемы кинематики.
- когда шаговый двигатель (допустим) стоИт, то в него гонят ток удержания, это проблемы драйвера и обратной связи.
При чем здесь батарея?

- когда машина заезжает на гору, а потом съезжает вниз, бензин обратно не возвращается - это проблема рекуперации, а не маленького бензобака :)
Последний раз редактировалось Michael_K 14 апр 2011, 23:22, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6028
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Экзоскелет

Сообщение =DeaD= » 14 апр 2011, 23:19

Ну да, действительно. Это ведь не проблема экзоскелета, то, что он не является подъемным краном :pardon:
Т.е. специализированным механизмом, решающим заданную задачу оптимальным способом.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24218
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Экзоскелет

Сообщение Michael_K » 14 апр 2011, 23:23

Причем здесь подъемный кран?
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6028
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Экзоскелет

Сообщение =DeaD= » 14 апр 2011, 23:30

При том, что экзоскелет это по определению универсальный девайс и если его начать оптимизировать под какую-то задачу типа подъема груза на максимальную высоту - получится лебёдка :)

Добавлено спустя 1 минуту 11 секунд:
А если использовать его как шагающий девайс, не ограниченные совершенно дурацкими рамками, то мы получим КПД существенно ниже 50%. Или придется в ущерб чему-то другому заточить половину экзоскелета под подъем вверх груза.

Добавлено спустя 4 минуты 32 секунды:
Когда этот механизм ногу переставляет - эта работа куда девается? Разгон, торможение при этой операции?
Только не надо мутировать эту ногу в колесо путём постоянного её вращения и добавления противовеса :)
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24218
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Экзоскелет

Сообщение Michael_K » 14 апр 2011, 23:35

Вы не ответили на мой вопрос. Я не сравнивал скелет с подъемным краном. Как классно придумать "аналогию" и ее с успехом развенчать.

Добавлено спустя 4 минуты 5 секунд:
=DeaD= писал(а):Когда этот механизм ногу переставляет - эта работа куда девается? Разгон, торможение при этой операции?
Только не надо мутировать эту ногу в колесо путём постоянного её вращения и добавления противовеса :)


Работа по перестановке ноги - не будет большой, если продумать кинематику и управление актуатором.
Энергия может, например накапливаться в пружине, рекуперироваться в конденсатор/аккумулятор - вариантов множество.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6028
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Экзоскелет

Сообщение =DeaD= » 14 апр 2011, 23:40

Ну действительно, проще считать, что все проблемы сконцентрированы в неудачной механике и приводах :)

Всего ничего - их переделать и КПД шагающего механизма не предназначенного для подъема груза сразу станет как у лебёдки. Вариантов переделки - множество. Только до сих пор универсальные шагающие механизмы почему-то имеют дико низкий КПД или дико низкую универсальность (см. шагающие экскаваторы). Незадача.

Добавлено спустя 1 минуту 4 секунды:
Michael_K писал(а):Я не сравнивал скелет с подъемным краном.

Сравнивали. По КПД. Если нет - покажите шагающий механизм, решающий эту задачу с КПД близким к указанному :pardon:
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24218
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Экзоскелет

Сообщение Michael_K » 14 апр 2011, 23:55

Dead, я просто говорю о том, что киловатт*час - это дикая цифра по сравнению с человеческой энергетикой
и она вполне реально получается на совершенно реальных источниках питания. Это большой запас. Огромный.
То есть источник питания есть, проблемы не в нем. Давайте думать дальше. Вот это моя мысль.
Подъемный кран тут ни при чем - сравнивал я с человеком.

Общие рекомендации (конечно умозрительные)
- не использовать сервы - нужны привода, не расходующие энергию в статике;
- нужно минимизировать усилия с помощью обратных связей;
- нужно рекуперировать все что можно;
- нужна кинематика, которая минимизирует статические усилия.
и т.п.


Почему таких скелетов нет (я кстати не уверен, что таких работ совсем нет. Я не слежу за скелетами, тем более не всегда их характеристики где-то оцениваются) - я где-то здесь на форуме уже писал.
В большинстве случаев, имхо, такая задача просто не стоИт (разработчики сосредоточены на гораздо более сложных проблемах - например умной динамической стабильности и т.п.)
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6028
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Экзоскелет

Сообщение =DeaD= » 15 апр 2011, 00:14

Ну как еще сказать, я даже не знаю, электромобили только-только появляются, угадай почему?

А тебе - нет никаких проблем с источником питания, всё дело в неправильных приводах шагающего механизма.
При общеизвестном существенно более низком КПД шагающего механизма по сравнению с колёсным.

Добавлено спустя 2 минуты 20 секунд:
Другое дело - можно гибридную систему питания делать и заливать тот же бензин :)

Добавлено спустя 10 минут 16 секунд:
И еще - обычно речь не идёт о том, чтобы поднять 100кг на высоту 3.5км, обычно речь идёт о том, чтобы переместить по горизонтали, по пересеченной местности 100кг на расстояние 5-10км вот это - ближе к жизни.

И если подходить с твоим подходом по потенциальной энергии - так тут вообще теоретичекий предел - должно хватить буквально аккума от мобилы. Типа аккум от мобилы - 1А*3600сек*3.7В = 3.7*3600 Дж = 13320 Дж.

Если всю эту энергию с КПД всего 50%, вбить в 100кг тело, то его скорость будет v=sqrt(13320/100)=11м/с.
Т.е. за час будет преодолено 39км. Но ведь ты же не будешь так считать? Или будешь? :shock:
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24218
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Экзоскелет

Сообщение Michael_K » 15 апр 2011, 00:14

=DeaD= писал(а):Ну как еще сказать, я даже не знаю, электромобили только-только появляются, угадай почему

Получаются дорогими, заряжать и обслуживать их негде и т.п.

Электромобили массово используются уже лет 50 на производствах. На каждый второй завод зайдите - и посмотрите на электрокары.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6028
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Экзоскелет

Сообщение =DeaD= » 15 апр 2011, 00:16

А экзоскелеты в копании земли, экскаваторами их еще называют, только они тоже немного не экзоскелеты, как и электропогрузчики немного не электромобили :)
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24218
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Экзоскелет

Сообщение Michael_K » 15 апр 2011, 00:22

Демагогия.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6028
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Экзоскелет

Сообщение =DeaD= » 15 апр 2011, 07:41

Это не демагогия, это аналогия.

Просто интересно, разумно ли считать, что при наличии слишком низкого КПД по 50 причинам проблема невыхода устройства на рынок не в том, что сейчас нету подходящего источника питания, позволяющего обеспечить энергией это устройство при таком низком КПД, а всего лишь в этих 50 причинах. Неужели решать 50 задач намного проще, чем одну?

И ты проигнорировал мой пример про перемещение 100кг на расстояние 40км за 1час на одной литиевой батарейке от мобилы.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24218
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Экзоскелет

Сообщение Michael_K » 15 апр 2011, 08:40

Нет, Dead, это именно демагогия.

Очевидно же, что дело не в ходьбе как таковой. Мои ноги ходят, но они практически не рекуперируют энергию (когда я приседаю, я устаю), они постоянно отдают тепло (даже когда не работают), они тратят энергию даже в статике и т.п.. И тем не менее мои ноги ходят эффективно.

Это само по себе говорит о том, что ходьба как таковая возможна с достаточно хорошим КПД (может быть и не лучше колеса на рельсе, но _достаточно_ хорошим, чтобы таскать под сотню кил целый день на паре киловатт*часов).

Вы думаете, что в механике биологической ноги есть какие-то недостижимые "нанотехнологии"? Это не совсем так.
В биологических мышцах вовсе не высокий КПД - процентов 20, в лучшем случае (сердце, в частности) - 30. Диапазон мощностей и массогабариты, хоть и неплохие, но тоже уже не особо выдающиеся.

В ноге офигенное управление с многочисленными ОС - она никогда не напрягается понапрасну - вот основной фактор эффективной ходьбы.

Проигнорировал "пример" - потому что он некорректный, и опять таки не имеет никакого отношения к вопросу.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6028
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Экзоскелет

Сообщение =DeaD= » 15 апр 2011, 08:48

Ты рассуждаешь, как разработчики махолётов начала 20 века - какие проблемы, птицы же летают, значит там никаких проблем принципиальных нет. Вот только до сих пор махолёты массово не используются. Но это всё мелочи и демагогия.

Вопрос был не к тому, что что-то принципиально невозможно, а к твоему вольному 50% КПД шагающего механизма, который реализовать почему-то меньшая проблема, чем компактный источник питания. Объясни почему ты считаешь что работать нужно именно в сторону повышения КПД, а не повышения энерговооруженности источников питания?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24218
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Экзоскелет

Сообщение Michael_K » 15 апр 2011, 09:48

Я уже написал, что механический КПД у биологической мышцы не очень большой.
В современных приводах механический КПД вполне реально сделать выше.

Основная сложность - это правильная конструкция, обратные связи и мозги. Мне кажется, что без этого любой источник питания будет вбухиваться в черную дыру неэффективного управления.

Реализовать это - не "меньшая или большая проблема", а по-моему, единственная значимая проблема.

Ну и кстати, по поводу ходьбы:
http://www.popularmechanics.com/technol ... ts/4223686
Два ватта (не киловатта, а ватта) потребляемая мощность. Снимает 80% нагрузки.

"HEAVY LIFTING: Berkeley Bionics' ExoHiker is designed to help carry loads of up to 150 pounds during long military missions. The device can travel up to 42 miles at an average speed of 2.5 mph using a one-pound lithium polymer battery. "

И даже XOS2 потребляет 3.5 киловатта. Для современного лития - это реальная цифра, хотя и немаленькая. Основное ограничение для вояк, как я понял, - это если литий прострелят, то солдат вместе со скелетом превратится в бенгальский огонь.
Последний раз редактировалось Michael_K 15 апр 2011, 09:59, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6028
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Пред.След.

Вернуться в CRAZY PROJECTs

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter