Несмотря на наметившийся прогресс в области робототехники и её потенциал в целом, роботы по-прежнему стоят очень дорого и используются преимущественно в промышленных целях. В последнее время появилось несколько роботов, которые могут выполнять «точечные» работы по домашнему хозяйству, ухаживать за больными или делать некоторую другую, требуемую обычным людям работу, но по большому счёту вся эта техника скорее служит демонстрацией возможностей, которые нас ожидают в будущем. Чтобы робототехника стала повсеместным явлением и служила человеку наравне с другими популярными технологиями, инженерам придется решить несколько задач, пишет издание ZDNet.

Во-первых, нужно снизить стоимость потребительских роботов, а во-вторых — сделать их безопасными для человека. Канадская компания Genesis Robotics полагает, что поможет справиться с первой задачей, видоизменив одну из не самых дешевых деталей в роботах — силовой привод. Он служит для преобразования электрической энергии в механическую. Как правило, стоимость силового привода составляет треть от общей стоимости машины — неудивительно, что робототехники на протяжении многих лет пытаются улучшить дизайн этой детали.

Тем временем канадцы разработали свой вариант привода под названием «LiveDrive». Традиционный привод обычно состоит из электродвигателя и редуктора. Электродвигатель хорош в том плане, что он быстро превращает заряд в кинетическую энергию, но у него есть минус — сам двигатель вырабатывает недостаточно энергии для манипуляторов робота, поэтому его усиливают редуктором. К сожалению, шестерни редуктора быстро изнашиваются, что приводит к увеличению стоимости техники. Изобретённый инженерами Genesis Robotics силовой сервопривод обладает одинаковыми с традиционными приводами крутящим моментом и подъёмной силой, но обходится без редуктора, что на порядок снижает его стоимость.

Изобретение канадской компании не уникально — подобные (но не идентичные) приводы использует для своих роботов компания Ghost Robotics, но они предназначаются для промышленности. В прошлом месяце Genesis Robotics запатентовала свой сервопривод. Он состоит из медных катушек и магнитов, но обладает уникальным дизайном, придающим конструкции невиданную ранее магнетическую силу. По словам главы Genesis Robotics Майка Хилтона, распределение магнитов в приводе следует обычной схеме, но для усиления магнитного поля используется особый материал, в который встраиваются магниты.

В результате магниты и медная катушка двигателя увеличивают напряженность магнитного поля, доведя его до показателя 2 тыс. фунт-силы. Компания заявляет, что её двигатель более чем втрое сильнее любого другого двигателя с прямым приводом и не имеет редуктора. Вендор рассчитывает, что его изобретение поможет совершить прорыв в робототехнике. «Сейчас робототехника находится примерно на той же стадии развития, что и компьютеры в 1980-х или ранних 1990-х», — говорит глава компании. Имеется в виду, что во времена зарождения компьютерной техники позволить купить её себе могли не многие, но в какой-то момент технология совершила прорыв и начала резко дешеветь. Как следствие, компьютеры перестали быть дорогими игрушками и начали заполнять домашние хозяйства.

«Роботы идут по тому же пути. Нечто, что было чрезвычайно полезным инструментом для улучшения качества продукции на фабриках, однажды будет приспособлено для удовлетворения потребностей госпиталей, образовательных учреждений, складов, военных миссий. Роботы разгрузят людей, избавив их от бремени излишней механической работы», — сказал Хилтон. Безредукторный сервопривод значительно упростит разработку роботов нового поколения, снизит затраты, но это не единственные его достоинства. Вдобавок ко всему он тонкий и его размер можно менять в диапазоне от 1,27 до 76,2 см. При необходимости в привод можно добавлять детали, которые усиливают его мощность.

Широкое внедрение робототехники вне промышленной среды может таить в себе опасность, связанную с применением машин. Несмотря на то, что робототехника постоянно развивается, делая механизмы контроля более точными, в технологии имеются узкие места, которые нужно побыстрее устранить. К примеру, инженерам не удается совладать с законом механики даже посредством продвинутых сенсоров — выключение традиционных приводов и технология предотвращения столкновений не гарантирует остановку зубчатых колес, которые на какое-то мгновение продолжают вращение.

«Потенциал робототехники находится в зачаточном состоянии, но выбор качественного — как с точки зрения качества, стоимости, так и безопасности — привода позволит нам приблизить домашнюю робототехнику ещё на шаг ближе», — сказал Хилтон.

Версия для печати (без изображений)