Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
SIGMO – пассивті динамика технологияларының қолданылуын көрсетуге арналған гуманоидты робот. SIGMO дегеніміз – синтетикалық, интеллектуалды, қозғалмалылық, және оны жоғары сынып оқушыларының тобы пассивті динамикалық икемдеу әдістерінің мүмкіндіктерін көрсету үшін жасады. SIGMO-ның жүріп-тұруы үшін қолданылған технологияны қазіргі заманғы протездік құрылғыларда қолдануға болады. Қазіргі протездік құрылғылар қол жетімді технологиялардың шектеулеріне жақын және оларға бейімделген қозғалыс, төмен құн және жеңіл материалдарды әзірлеу сияқты жетістіктер қажет. ASIMO және QRIO сияқты қазіргі кездегі адам тәрізді робот жүйелері қозғалыс үшін көптеген моторларды қолданады. Бұл моторлар тиімділікті төмендетеді және роботқа қажетсіз салмақ пен шығындарды қосады. SIGMO бұл мәселелерді қозғалыс үшін моторларды пайдаланбайтын, оның орнына пассивті динамикалық технологияны қолданатын жүйемен қамтамасыз ету арқылы шешуге тырысады. Пассивті динамикалық жүйелер төмен қуат тұтыну, жоғары беріктік және төмен құнмен сипатталады. Дизайн адам денесінің қаңқа құрылымына негізделген, екі аяқтан тұрады, жамбас, тізе және білезік буындары бар, әрқайсысы 1 еркіндік дәрежесін (DOF) білдіреді. Қозғалыс ауырлық күшінің көмегімен (еңістен төмен қарай жүру) немесе машинаның тегіс жерде жүруіне мүмкіндік беретін минималды икемдеу арқылы жүзеге асырылады. SIGMO гравитациямен басқарылатын пассивті динамикалық екі аяқтылардың дәлелденген әдістерін қолдана отырып жасалды. Аяқтарға кішкентай икемдегіштер қосылып, тегіс жерде жүру мүмкіндігін қамтамасыз етті. Бұл қозғалыс әдісі өте энергия үнемдеуші, өйткені ол қозғалыс үшін моторларды пайдаланбайды. Моторларды алып тастау сонымен қатар салмақтың күрт төмендеуін келтіреді, бұл қозғалыс тиімділігін одан әрі арттырады. Бұл сонымен қатар SIGMO қозғалыстарын басқаратын схемалар үшін дене ішінде орын босатады, басқа роботтардан айырмашылығы, оларға "арқаға" ұқсас қосымша керек. SIGMO-ның жоғарғы бөлігі адамның қозғалысына ұқсайды. Қолдар шағын сервомоторлармен жабдықталған, бұл SIGMO-ға қол жетімді объектілерді манипуляциялауға мүмкіндік береді. Негізгі шасси алюминийлі металдан жасалған, ол жоғары беріктігі мен жеңіл салмағымен ерекшеленеді. Тізе буындары болат пен алюминийден жасалған. Болат алюминийден салмағы көп болса да, бұл салмақты жүк (ауыртпалы сервокомпоненттер бар) аяқтар мен жерге тірелетін табандарға ауыстырады. Қазіргі уақытта зерттеулер мен даму сатысында тұрған SIGMO-ның жаңартылған моделі аяқ-қол қозғалысын және бағыттық тұрақтылықты толығырақ басқаруды қамтиды. Қосымша функционалдылық үшін SIGMO-да моторлар саны көбірек болады, бірақ әрқайсысын бұрынғы жобаларға қарағанда тиімдірек қолданады. Бұрынғы тәжірибелерден алынған икемдеу техникасы туралы білім күрделілікті азайту және қозғалыс әдісін тиімді сақтау үшін қолданылады. Қазіргі уақытта роботтың бірнеше конфигурациясын жасауға мүмкіндік беретін, уақыт өте келе өндіріс шығындарын төмендететін және сынақ кезінде жобалаудың икемділігін арттыратын база әзірленуде. Қатты ішкі қаңқасы болашақ жобалар үшін платформа ретінде қызмет ету үшін өзгертіледі. Сонымен қатар, жаңа прототипте қарапайым және күрделі ортада тиімді алгоритмдер мен басқару модельдерін әзірлеу үшін ақылды маневрлер сыналады.
SIGMO is a humanoid robot designed to demonstrate the applications of passive dynamics technologies. SIGMO stands for Synthetic, IntelliGent, MObility, and was developed by a team of high school students to demonstrate the capabilities of passive dynamic actuation techniques. The technology used to enable SIGMO to walk is being applied to advanced prosthetic devices. Current prosthetic devices are nearing the limitations of the available technologies and require advancements such as customized motion, lower cost, and the development of light weight materials. Existing humanoid robot systems such as ASIMO and QRIO use many motors to achieve locomotion. These motors reduce efficiency and add unnecessary weight and cost to the robot. SIGMO attempts to alleviate these symptoms by providing a system which uses no motors for locomotion, instead employing passive dynamic technology. Passive dynamic systems cite low power consumption, high durability, and low cost. The design is based on the skeletal structure of the human body, consisting of two legs with hip, knee, and ankle joints, each representing 1 degree of freedom (DOF). Movement is accomplished with the aid of gravity (walking down a slope) or by minimal actuation to enable the machine to walk on level ground. SIGMO was developed using proven methods of gravity driven passive dynamic bipeds. Small actuators were added to the legs to provide walking capability on level ground. This method of locomotion is very energy efficient because it uses no motors for walking. The omission of motors also cites a drastic weight reduction, further enhancing the locomotive efficiency. This also frees up room inside the torso for the circuitry that controls SIGMO's movements, unlike other robots that require a "backpack" like attachment. SIGMO has an upper torso which mimics the movements of actual humans. The arms are motorized with small servo motors which enable SIGMO to manipulate objects within its grasp. The main chassis is fabricated of aluminum sheet metal, which has a high strength and light weight. The knee sockets are fabricated out of steel and aluminum. While the steel weighs more than the aluminum, this helps to transfer the weight load from the torso (contains heavy servo components) to the legs and feet which rest on the ground. An updated model of SIGMO, currently in the research and development stage, will incorporate more precise control over limb movement and directional stability. To add more functionality SIGMO will have more motors, but use each more efficiently than previous designs. Knowledge of actuation techniques gained from previous experiments will be applied to reduce complexity and maintain an efficient method of locomotion. A framework is in development to allow multiple configurations of the robot to lower production costs over time and increase flexibility of design during testing. The robust internal skeleton will be modifiable to serve as a platform for future designs. Intelligent maneuvering will also be tested with the new prototype to develop efficient algorithms and control models for both simple and complex environments.