10.7: Пассивная поддержка

Одой из профессиональных уловок, которую используют в работе многие робототехнические команды, является концепция пассивной поддержки. Концепция пассивной поддержки заключается в том, что проектировщик устанавливает на подъемный механизм дополнительный элемент, поддерживающий исполнительный механизм при выполнении подъема нагрузки. Как правило, роль этого элемента выполняет противовес или пружина. Если от подъемного механизм требуется поднять захват, в котором находится груз массой 1 ньютон, и при этом в проект включено дополнительное пружинное усилие, равное 1 ньютону, тогда подъемный механизм должен будет справиться только с массой самого захвата! Применение пассивной поддержки позволяет ЗНАЧИТЕЛЬНО снизить нагрузку на электромоторы, а также увеличить скорость подъема объектов с большей массы. В определенных ситуациях может также использоваться такая пассивная нагрузка, при которой электромотору пришло бы выполнять работу для того, чтобы опустить подъемный механизм вниз.

Представьте себе робота, который поднимает мяч, создающий на конце руки силу, равную 4 ньютонам (для этого примера, пусть масса захвата будет равна нулю). Проектировщик может включить в конструкцию руки 2 ньютона пассивной поддержки, установив пружину. Это означает, что при подъеме руки с мячом (4 ньютона), 2 ньютона будут приходиться на электромотор и еще 2 - на пружину. После размещения мяча в воротах электромотор должен будет сопротивляться пружине, чтобы опустить руку. Для этого он должен будет приложить усилие, равное 2 ньютонам.

Наиболее распространенными видами пассивной нагрузки, применяемых в конструировании роботов VEX, являются эластичные хирургические трубки и резиновые кольца. За счет способности к растяжению, их часто применяют для поддержки подъемного механизма при выполнении движения вверх.

У пассивной поддержки есть свои недостатки, но опытные проектировщики могут использовать ее для уменьшения нагрузки на электромоторы, а также для увеличения скорости и прочности своих подъемных механизмов.