Читать статья по истории техники: "Вечно молодая механика" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Вечно молодая механика

Черный Г. Г.

Всё, что происходит вокруг нас и внутри нас - потоки автомобилей на улицах, полет лайнера в небе, внезапные катастрофические наступления ледников и обвалы снежных лавин, изгибание стального листа под штампом, взрывы угольной пыли в шахтах, пляска пылинок в солнечном луче, парение орла и стремительное плавание дельфина, неустанное биение сердца и ток крови в живом организме, - всё связано с движением и взаимодействием одних тел и сред с другими, с изменением их свойств при движении.

Человек, обладая разумом, стремится изучить и понять то, что происходит в природе, где все объекты движутся и взаимодействуют один с другим. Изучением движения и взаимодействия материальных объектов в природе и в человеческих творениях занимаются одна из древнейших наук — механика и её представители — учёные-механики.

Механика является научной основой большинства, если не всех, областей техники: промышленности, строительства, транспорта - сухопутного, водного, воздушного, космического, техники сельскохозяйственного производства, военной техники.

Рассмотрим лишь некоторые примеры в подтверждение сказанного, которые говорят о вторжении механики в области других наук и об успехе и чрезвычайной плодотворности такого вторжения.

Механика в создании шагающих роботов

Создание робототехнических устройств, наделение их всё более сложными функциями - важная перспективная задача техники, решение которой немыслимо без участия механики.

Одним из важных классов роботов являются шагающие роботы, предназначенные для перемещения по труднопроходимой местности. В отличие от колёсных и гусеничных машин, имеющих непрерывную колею, шагающий аппарат при движении использует для опоры лишь некоторые точки поверхности. Поэтому шагающий аппарат существенно меньше повреждает почвенный покров, что может оказаться важным для экологии некоторых районов (например, тундры). Однако это преимущество шагающего аппарата порождает сложность его конструкции. Большое число управляемых степеней свободы аппарата приводит к необходимости использования высокоэффективных приводов, специальной организации стоп, рассеивающих энергию удара, и т.д. Система управления должна обеспечить обработку информации о местности, по которой движется аппарат, принятие зависящих от этой информации решений о характере движения, контроль за их реализацией. Именно создание системы управления аппаратом центральная проблема конструирования шагающего робота.

Анализ существующих видов технических приводов свидетельствует, что по адаптивным способностям, экономичности они уступают двигательным аппаратам животных и человека.

Для одного из первых в мире шагающих аппаратов, созданных в Институте механики МГУ в 70-е годы прошлого столетия в лаборатории Е.А. Девянина, была выбрана схема «шестиножки» (рис.). Биологическим прообразом этой схемы явился рыжий таракан (прусак). Ноги таракана - универсальный биологический объект изучения для создания шагающей машины. Основным типом «походки» таракана является такая, при которой он в каждый момент опирается на три ноги, образующие треугольник, внутри которого располагается центр тяжести тела. Это существенно облегчает проблему стабилизации, так как

Похожие работы