Microrobot LAMAlice

LAMAlice

In decursul anilor s-au facut eforturi considerabile in minimalizarea robotilor automati, in special in domeniul misiunilor spatiale, pentru a reduce costurile si a mari sansele de succes. Aceasta a dus la conceperea unui robot ce ne demonstreaza cum ar putea arata explorarea planetelor in viitor.

Robotul este un mic rover pe patru roti ce este compus din doua parti separate, legate intre ele cu o cupla pasiva flexibila (fig. 1).Aceasta configuratie permite un efect de “tragere-impingere” imbunatatind depasirea obstacolului. Rotile sunt confectionate din lame flexibile fixate radial pe ax. Rotile se pot roti pentru transport, de asemenea ofera si o miscare lina a centrului de greutate, care mareste eficienta de consum putere la invingerea obstacolelor. Robotul prezinta de asemenea o structura simpla si este posibil sa fie echipat cu senzori pasivi (ca de ex. o camera de mica putere) cat si cu senzori activi.

Consumul de putere este mai mic de 50 mW fapt care permite un timp de operare de aproximativ 20 ore, cu o baterie on-board. LAMAlice are 11 cm lungime, 6 cm latime si 4 cm inaltime si cantareste 30 grame. Viteza maxima este de 1cm/s si poate depasi obstacole cat inaltimea sa.

Fig.1. LAMAlice

I. Descrierea sistemului

Scopul in conceperea robotului a fost proiectarea unui rover pentru explorarile de pe Marte. Criteriile care au trebuit respectate sunt urmatoarele:

- dimensiuni foarte mici (in jur de 1 dm3) si masa mica (mai putin de 100g)

- design simplu si de incredere

- depasirea obstacolelor si adaptarea la teren

- consumare de energie extrem de mica si o automie mare.

Un total de 600 de ore a fost investit in realizarea primului prototip LAMAlice. LAMAlice are acum 11 cm lungime, 6 cm latime si 4 cm inaltime, o greutate de aproximativ 30 g si este propulsat de 3 baterii de 1.55 V fiecare.

Fig. 2 Schema-bloc a lui LAMAlice

I.1. Conceptul mecanic

LAMAlice este compus din doua module cu doua roti motorizate fiecare. Modulele sunt legate impreuna printr-o cupla pasiva permitand torsiunea cat si flexia orizontala dar o evita pe cea verticala. Aceasta configuratie este avantajoasa in ceea ce priveste aderenta pe teren. O alta caracteristica a acestui sistem este posibilitatea indoirii pe loc permitand aproape o intoarcere pe loc si astfel reducand diametrul intoarcerii la minim. In timpul escaladarii unui obstacol robot are beneficii de pe urma efectului “impingere-tragere”: in primul rand modulul din spate ajuta modulul din fata prin impingere, apoi odata ce primul este peste obstacol il ajuta pe cel din spate, tragandu-l. Acest comportament este strans legat de tipul cuplei. O solutie simpla a fost utilizarea unei lame flexibile (fig. 3)

Fig. 3 Flexarea orizontala si torsiunea