VAATA VIDEOT ⟩ Mida võtaksite teie ette selle maagilise Jaapani kerakujulise hammasrattaga

Igas suunas liigutatav kerajas hammasratas. Foto: Makerworld

Jaapanis Yamagata ülikoolis välja töötatud süsteemi südameks on «lihtne» kerakujuline hammasratas (cross-spherical gear), mis on ühendatud tavapärase hammasrattaga või hambulise pinnaga (monopole gear), et kontrollida kolme peamist liikumistelge – kallutust, pöörlemist ja külgpööret. Sisuliselt pakub see samasugust liikumisulatust, mida võib leida inimese õlaliigeses. Nutika hammasrataste seose ja liugliikumiste kaudu on ABENICS-mehhanism erakordselt täpne.

Kui süsteemi külge kinnitada väljundliigend, nagu käsi või jalg, saab luua robotitele realistlikud liigesed, mis võimaldavad sujuvat ja loomulikku liikumist. Tänapäeva humanoidrobotites kasutatakse sageli kahte või enamat mootoriga liigest õla liigutamiseks: üks juhtimiseks üles-alla, teine edasi-tagasi liikumiseks ja kolmas pöörlemise juhtimiseks.

ABENICS – aktiivne kolme vabadusastmega kuulliigendi mehhanism (Active Ball Joint Mechanism With Three-DoF Based on Spherical Gear Meshings) – võib neid liigesestruktuure lihtsustada, ühendades kogu liikumisulatuse ühte liigendisse.

ABENICS suudab igas suunas pöörata, kallutada ja keerata ning pakub täiuslikku 360-kraadist liikumisulatust, mis muudab selle tehnoloogia erakordselt sobivaks kohtades, kus on vaja suurt pöördemomenti, täpsust ja kolmemõõtmelist liikumist.

Kuigi seda tüüpi mehhanism ei ole veel laialdaselt kasutusele võetud kaubanduslikes, meditsiinilistes või tööstuslikes rakendustes, on sellel suur tulevikupotentsiaal. Näiteks kirurgid saaksid sooritada delikaatseid, minimaalselt invasiivseid operatsioone väga suure täpsusega. Samuti võiks see olla kasulik hambaravis, pakkudes patsientidele usaldusväärset hooldust.

Ka kosmosetehnoloogia võiks ABENICSi liigeseid kasutada – varustades näiteks Kuu- või Marsi-robotmaandureid või rahvusvahelist kosmosejaama. Kujutlege kuumaandurit, millel on «ämblikekskavaatori» liigesed.

Võimalused tunduvad piiritud ja süsteemi töö jälgimine on nii põnev kui ka mõistatuslik.

Allikas: New Atlas IEEEXplore