Inception Drive – ультракомпактная бесступенчатая трансмиссия для робототехники (+видео)

В прошлом году Александр Кернбаум из института SRI представил Abacus Drive — новый вид роторной трансмиссии, которая обещает быть намного дешевле и намного энергоэффективнее, чем стандартные шестерни, которые являются довольно дорогими. Теперь Кернбаум представил еще одну гениальную конструкцию.

Она называется Inception Drive и описывается как «ультра компактная бесступенчатая трансмиссия, основанная на новой вложенной конфигурации шкива». Inception Drive предполагается использовать для создания роботов и других устройств — более безопасных, доступных и значительно более эффективных.

В этой бесступенчатой передаче, которая является специфическим видом бесступенчатой регулируемой передачи, передаточное отношение включает нулевую точку, к которой можно подойти либо с положительной стороны, либо с отрицательной. Другими словами, постоянный вход, такой как электрический двигатель, вращающийся в одном направлении с постоянной скоростью, может быть преобразован в выход, который вращается быстрее, медленнее, поворачивается в противоположном направлении или вообще не поворачивается (в этом режиме потребуется бесконечное количество входных оборотов, чтобы вызвать один выходной оборот, отсюда и название «бесступенчатая передача»).

Поскольку в SRI изобрели Inception Drive совсем недавно, разработчики признали, что «эту передачу еще предстоит во многом изучать». Например, хотя передаточное отношение не может быть изменено мгновенно, они уверены, что его можно быстро изменить для большинства роботизированных приложений. Есть также много работы, чтобы исследовать общую эффективность системы, а также долговечность. Прототипы следующего поколения помогут более точно определить характеристики этого привода. А пока авторы определили следующие применения для нового привода:

• принудительное управление: приложите постоянное усилие на двигателе и определите выходную силу путем модуляции передаточного отношения;
• регулировка скорости: примените наиболее эффективную скорость двигателя и определите выходную мощность путем модуляции передаточного отношения;
управление потоком энергии: контролируйте количество энергии, распределенной по всей системе в любой момент времени, и перемещайте ее с использованием коэффициента передачи и контроллера двигателя для оптимизации эффективности или мощности;
• контроль импеданса: поскольку коэффициент передачи регулируется, импеданс системы может быть настроен для оптимального взаимодействия с окружающей средой (отлично подходит для управления в системе безопасности человека).

Подробнее про прошлогоднюю трансмиссию Abacus Drive можно прочитать здесь.