Робот на суперконденсаторах будет эффективнее аккумуляторного

Обычная проблема роботов с манипуляторами на базе электроприводов — ограниченное напряжение и мощность, которую в единицу времени можно снять с аккумуляторов дрона. Гидропривод тоже имеет свои ограничения. Насосы громоздки, управлять гидроприводом достаточно сложно, и хотя он обеспечивает хороший момент, его нельзя назвать быстрым.

Японские разработчики заменили популярные в робототехнике литиевые аккумуляторы на суперконденсаторы. Их «робоноги», ставшие основой платформы дрона под названием HRP3L-JSK, оснащены 13,5-фарадным ионистором, способным мгновенно отдать запасённую электрическую энергию, вместо того чтобы плавно получать её от химического источника. В результате всего 200-ваттные бесщёточные электромоторы (по мощности аналогичные кофемолке) обеспечивают крутящий момент в коленном суставе в 350 Н∙м (уровень Toyota Land Cruiser)

Электромоторы, через которые столь быстро пропускается плотный поток энергии, модифицированы под жидкостное охлаждение. По словам авторов, робот-спасатель может действовать в условиях, где воздушное охлаждение бесполезно. Например, при пожаре в замкнутом помещении.

Хотя ионисторы имеют не такую высокую общую ёмкость, но умеренная масса и габариты электропривода в сравнении гидравликой ещё и снижают затраты энергии на перемещение робота в пространстве, поэтому в целом баланс энергопотребления и времени автономной работы практически не изменились.

В ходе конкурса DARPA роботам предстоит разрушать бетонные препятствия с долотом в руках, разбирать завалы, откручивать аварийные промышленные вентили и тому подобное. Очень важна и возможность противостояния машин факторам, способным «вывести» из равновесия (землетрясения, падения крупных предметов). С этим HRP3L-JSK справляется неплохо.

53-килограммовый робоспасатель может прыгать в высоту до 44 сантиметров. Сейчас разработчики заняты проектированием «верхней» части гуманоида, которому, как просит DARPA, предстоит также водить грузовики и пробивать стены.

Уже сейчас понятно, что как минимум для ряда робототехнических приложений суперконденсаторы окажутся эффективнее литиевых аккумуляторов, отмечает IEEE Spectrum.

Пока DARPA рассматривает как официальную платформу робогуманоида Boston Dynamics, построенную на гидравлике. Судя по всему, итоги сравнения функциональности американского и японского роботов могут дать начало новому значимому тренду в роботостроении.