18新利最新登入破碎机的工作原理

由:茱莉亚•莱顿|
破碎机无人地面车辆

破碎机首次亮相在真正的怪物卡车风格:两个原型进入卡内基梅隆大学建筑刺耳的音乐和闪烁的灯光。一个破碎机站在总统继续滚动和碾碎成堆的轿车,大多数怪物卡车备份夹着尾巴。破碎机是不典型的卡车。它可以推动在一个4英尺的垂直墙而携带8000磅的货物。

破碎机是一种无人地面车辆(作出)由美国国防部高级研究计划局并由卡内基梅隆大学的设计国家机器人技术工程中心(NREC)。破碎机的推力项目——建立在另一个NREC-designed作出叫转轮(破碎机有时被称为微调控制项2.0版本)——几乎所有的推力的军方资助的研究和发展作出世界现在:增加感知能力,自主和强度。美国陆军无人多想一些事情,沉默的坦克,可以无限的有效负载,抵抗敌人和速度不受约束的地形,悍马蜷缩在胎儿的位置。

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破碎机可能永远不会看到大规模生产。成本会太高(设计师甚至不报价数量)。它设计成一个功能原型测试各种技术NREC发展计划的一部分UPI

UPI代表Unmanned地面战斗车辆PerceptOR(越野)捕获,一个由darpa资助的一口,包括实验“评估大规模的能力,无人地面车辆自主作出)操作在一个广泛的复杂,越野地形”(裁判]。6.5吨破碎机重近30%不到转轮,可以携带更多的货物。唯一留下的NREC转轮的升级是能够继续truckin如果掀翻。不清楚为什么酷功能消失,尽管逻辑建议它要么是破碎机的一些其他升级功能可能或减少高成本的能力,不得对UPI的主要任务至关重要。

因此,破碎机可以做什么呢?

  • 这是一个无人驾驶的车辆设计主要用于侦察和支持角色,和缺乏人类船员允许新方法创建一个崎岖的,灵活的车辆,可以携带巨大的载荷。例如,破碎机可以放弃盔甲在某些情况下,它可以携带更多的供应。
  • 最终,破碎机能够自主导航在极端地形沟渠,岩石屏障和人为障碍。
  • 破碎机可以仅靠电池供电,允许几乎无声的操作。
  • 破碎机可以携带武器,所以它可以扮演战斗角色。

根据NREC,破碎机的技术与实际实现6到10年。虽然小,人类控制的机器人已经出现在战场上(见18新利最新登入军事机器人的工作原理),大规模,无人驾驶机器人像破碎机仍在实验室。感知和控制系统的复杂性所必需的一个大型机器人处理未知的地形和条件仍在研发阶段。破碎机的感知和导航系统原型作为测试平台日益创新的地面战斗车辆的方法,不需要人工输入执行他们的任务。

在下一节中,我们将看一看其中的一些系统。由于破碎机首先是一个军事项目,完成细节没有可供公众,但HowStuffWorks已经发现一些有趣的信息。18luck手机登录18新利最新登入

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破碎机技术

破碎机的原型

在破碎机的发展有三个重点领域:

  • 强度承受极端的地形而不失去速度,即使携带8000磅的货物
  • 安静的运动在战场上,一个可行的侦察资产
  • 自主操作允许侦察,甚至侦察和作战角色没有冒着一个人的生命

破碎机的骨架是由铝和钛。船体是一个铝空间框架(开放的连杆结构)与ultra-sturdy节点加入钛棒的增加强度可能与大碰撞,艰难的对象。立即以下船体基本上是刹车盘——一个暂停,耐用的钢“保险杠”是首次国防政策,保护船体从最初接触的巨石,树桩和步骤。

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一般保持在移动障碍和不友好的地形,破碎机体育六轮,四轮驱动系统由一个混合柴油设置,允许几乎无声的行动——一个方便的特性在侦察工作。一个78马力的涡轮增压柴油发动机作为发电机系统中,输出一个连续58千瓦(千瓦)的电力充电式破碎机的300伏,18.7千瓦,锂离子电池包。电池运行6 210千瓦电动马达分别位于6轮的中心。每个电机产生282马力。像大多数混合动力动力系统,破碎机利用再生制动电池每次返回一些权力减慢(见18新利最新登入混合动力汽车的工作原理了解再生制动)。车辆可以仅靠沉默的电池供电,2到10英里(16公里3)根据速度和货物装载。

由于每个车轮独立驱动,如果一个或两个死,破碎机可以继续。它只需要四个六个轮子来维持其功能。如果它发现自己突然需要转机——比如,三面环绕着unpassable壁垒——它可以使用它打滑驾驶能力转弯半径为0,迅速改变,没有回旋的余地。

适合在低处的障碍,面对岩石地形或更好的躲避敌人,破碎机有zero-to-30-inch (76 - cm)可调悬挂高度。除了高度调整,破碎机的悬架可以旅行整整30英寸吸收冲击,这对不同地面特性可调刚度条件。我们能够找到一个底层的转轮,破碎机的前任——记住,破碎机是转轮的升级版本1.0:

底盘高度调整破碎机功能升级,暂停旅游、车重和货运能力。

破碎机强大的框架,六轮驱动设置和极端的悬浮能力使作出以很高的速度旅行时,目前26英里(42公里),在复杂地形,面临障碍如沟渠、巨石、陡坡和垂直障碍4英尺,所有错过拍子。

坚固、电力和沉默让破碎机理想球探工具,但它主要是作出的自治系统,DARPA迄今为止花了3500万美元来开发。NREC没有公布UPI系统的详细信息,但他说,“这项技术传播感应能力在整个车辆18luck手机登录也帮助平衡其知觉和支持车辆区域可能不太擅长感知环境。(传感)软件也将让破碎机“学习”和以前收集的信息适用于新的障碍。”18luck手机登录

我们知道,感知硬件主要由激光雷达(激光雷达)单位和相机阵列。激光雷达单元发出激光光束扫描一个区域和措施需要多长时间反射回的梁单元的激光传感器。18新利最新登入破碎机有八这些单位——四个扫描环境水平和四个垂直扫描。它使用六对立体视觉相机深度知觉和四色相机应用颜色像素每一个点的距离由激光雷达传感器。

破碎机的知觉系统的早期版本

破碎机的最新化身高的特性伸缩式井架收集数据从一个更高的视角。桅杆可能吸收部分激光雷达和摄像头组装如上所述,或者它可能只是添加一个额外的传感器来感知系统。

所有的激光雷达和摄像头数据结合,破碎机在CPU创建一个3 d破碎机的景观是旅游的照片。的CPU700 - mhz奔腾3控制破碎机的机械活动和运行的导航传感器数据处理的软件。一个惯性测量单元(IMU)检测破碎机的高度、位置和方向的运动使用加速度计(倾斜传感器)和的组合陀螺仪,所以破碎机总是意识到自己的动作和位置相对于景观。作出也有一个内置的GPS接收器和电脑GPS数据库,包括预定程序的地形数据。

到目前为止,现场实验表明,破碎机是在真正的自治。18新利最新登入在测试中,破碎机从GPS航点GPS航点间距为超过0.6英里(1公里)之外没有任何控制。使用其感知和导航系统,破碎机可以应对动态障碍——它并不需要操作员告诉它做什么当它击中。它可以爬一个坡度大于40度,开了一个4英尺一步和交叉一个80英寸沟使用自己的决策能力。trench-crossing能力特别酷,破碎机轮胎安装的方式,他们可以下拉支持车辆虽然跨越一个缺口。

破碎机的规格:

  • 空的车重:13200磅(5990公斤)
  • 最大有效载荷:8000磅(3600公斤)
  • 长度:201英寸(510厘米)
  • 宽度:102英寸(260厘米)
  • 高度(计算16英寸/ 41厘米地清除):60英寸(152厘米)
  • 离地间隙:0到30英寸(76厘米)
  • 轮胎直径:49.5英寸(125.7厘米)
  • 最高速度:26英里(42千米)在不到7秒
  • 有效载荷量(在两个内部海湾):57.7立方英尺(1.6立方米)
  • 可能的控制方式:远程控制waypoint-based导航拥有充分的自主权

尺寸和重量规格意味着一个c - 130 h货运飞机可以携带两个破碎机进入战斗在世界任何地方。截至2006年8月,破碎机装有拉斐尔迷你台风挂载,拥有50口径步枪,指着战斗角色的可能性可能成为一个日益突出的焦点为军用车辆自主技术的发展。在下一节中,我们将看一看未来的破碎机原型并找出如何在符合军事研究的总体趋势和发展。18新利最新登入

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破碎机的未来

截至2006年,美国军方已经部署了大约4000名现役的战斗机器人。军队使用这些机器人主要是“嗅出”炸弹和清晰的建筑和其他封闭式结构。军队的未来战斗系统(FCS)项目希望花费约3亿美元基金更新扩大战场机器人的角色。FCS寻求机器人骡子可以携带货物与军队在凹凸不平的地形和更大的无人机可以没有人类输入侦察区域和边界巡逻,发送关键数据回部队。如果这些大型,自驾车辆可以携带巨大的载荷在困难地形而不失去速度,将一个额外的好处。破碎机或类似于后者,那将是理想的角色。

破碎机本身可能不会看到部署。主要是一个研究项目,并将测试和实验,直到2008年。当时,NREC将破碎机技术到美国国防部高级研究计划局,因此它可以应用于相关项目,其中大部分属于未来作战系统的域。FCS发展项目运行像武装侦察车(ARV),旨在实现完全自治,作好战斗准备的侦察任务的工具;和自主导航系统(ANS),一个包罗万象的程序开发通用平台自治功能广泛的军事机器人。FCS的总体目标是无缝集成的有人驾驶和无人驾驶的车辆、地面和空中,变成一个结构,它可以通过一个单一的、管理的网络式控制系统。

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FCS,我们可能会看到Crusher-like车辆支持军队在战斗中操作在5到10年内。他们将最有可能在侦察角色开始,然后过渡到战斗,支持军队,而不是取代它们。但破碎机的尖端自治技术不是军事具体。NREC设想-和在工程研究项目,利用所开发的系统在民用破碎机。十年来,我们可以看到自动车辆执行危险的任务在农业、矿业和建设,最终传输的一些人类在这些领域所面临的危险到可更换机器人同行,不觉得痛。

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经常回答问题

破碎机工作什么?
破碎机是一种机器旨在减少大型岩石成更小的石块,砾石或岩石尘土。破碎机可以用来减少或改变形式,废料,所以他们可以更容易地处理或回收利用,或减少大小的固体的混合原料(如岩矿),这样可以区分不同的组合。

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更大的链接

来源

  • 博伊尔,艾伦。“机器人破碎机有它的亮相派对。”MSNBC.com. April 28, 2006. http://www.msnbc.msn.com/id/12463820/
  • 卡内基梅隆大学国家机器人技术工程中心揭示未来无人地面战斗车辆。”Carnegie Mellon University. April 28, 2006. http://www.rec.ri.cmu.edu/projects/crusher/Crusher_Press_Release.pdf
  • “粉碎机”。国家机器人技术工程中心, Carnegie Mellon University. http://www.rec.ri.cmu.edu/projects/crusher/index.htm
  • 破碎机手册。卡内基梅隆大学:机器人研究所。http://www.rec.ri.cmu.edu/projects/crusher/Crusher_Brochure.pdf
  • “破碎机无人地面战斗车辆公布。”Army News Service. May 4, 2006. http://www4.army.mil/ocpa/print.php?story_id_key=8962
  • “DARPA的聪明,意思是,越野无人机”。Defense Tech. http://www.defensetech.org/archives/002367.html
  • 欧文,我桑德拉。“下一代机器人:更大更好?”National Defense. July 2006. http://www.nationaldefensemagazine.org/issues/2006/July/NextGenerationRobots.htm
  • “FCS无人地面车辆。”GlobalSecurity.org. http://www.globalsecurity.org/military/systems/ground/fcs-ugv.htm
  • Gawel, Richard。“破碎机指控Battlefield-All本身。”Electronic Design. http://www.elecdesign.com/Articles/ArticleID/12678/12678.html
  • Jackel,拉里。“DARPA LAGR和UPI项目。”美国国防部高级研究计划局。http://www.laas.fr/IFIPWG/Workshops&Meetings/49/workshop/06%20jackel.pdf
  • Piquepaille,罗兰。“新兴技术的发展趋势。”ZDNet Blogs. http://blogs.zdnet.com/emergingtech/?p=214
  • “UGCV感知机要集成(UPI)。”国家机器人技术工程中心, Carnegie Mellon University. http://www.rec.ri.cmu.edu/projects/upi/index.htm

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