Engineering

Роботизированный захват: хватит ли трения?

Сожмите губки, поднимите груз и найдите условия, при которых он начинает выскальзывать.

Изображение из программы

Что попробовать

Сначала оставьте подъём на нуле. Дождитесь сжатия губок, затем поднимите груз. Уменьшите трение или увеличьте массу.

Модель и её ограничения

Пружинящие губки, ограниченное усилие винта и кулоновское трение. Груз движется вертикально; контактная геометрия упрощена и увеличена.

Уравнения модуля

Уравнения
F_friction <= 2 mu N
N <= 2 pi eta torque / pitch

Другие эксперименты

К каталогу

Engineering

Манипулятор с последовательной кинематикой

Переведите трёхзвенную руку с грузом 10 кг из одной позы в другую по квинтической траектории: ПД-регулятор каждого сустава с компенсацией тяжести следует с точностью до нескольких сантиметров, а момент в плече на покое — ровно сумма весов на горизонтальные плечи за ним, наибольший при вытянутой руке. Уполовиньте пределы моментов — плечо не удержит вытянутый груз, и рука упадёт; выключите компенсацию тяжести — она провиснет на момент тяжести, делённый на усиление; добавьте груз и смотрите, как плечо подходит к пределу; попросите точку за пределом досягаемости — рука не сдвинется. Работа моторов сводится с кинетической и потенциальной энергией и трением суставов.

Engineering

Параллельная платформа

Выполните взлёт на авиатренажёре с полной подвижностью в тёмном зале: капсула кабины едет на шести подсвеченных синим актуаторах платформы Стюарта перед светящимся проекционным куполом. Фильтр возврата (washout) превращает толчок самолёта в 0,29 g в быстрый продольный сдвиг, который возвращается к центру как a0 t² e^(-ωt)/2, а координация наклона поднимает нос кабины к asin(a/g) со скоростью 3° в секунду, пока сила тяжести не даст пилоту ощущение толчка, — и горизонт на куполе поднимается вместе с кабиной. Шесть длин опор следуют из положения в замкнутом виде, а компьютер движения восстанавливает положение по ним методом Ньютона. Замедлите возврат — и опоры выйдут за пределы хода, а их лампы станут жёлтыми и красными; выключите наклон — и толчок пропадёт. Удерживайте положение со смещённой нагрузкой и прочитайте силы, которые даёт J^-T; сдвиньте шарниры платформы к парам основания — и силы взлетят вблизи особенности. Работа актуаторов прослеживается в высоту и движение кабины.

Engineering

Конвейерная сортировочная станция

Управляйте багажным залом аэропорта в ночную смену. Дорожные сумки, жёсткие чемоданы, рюкзаки, тяжёлые чемоданы и сумки для гольфа ждут на подающей ленте, пока регулятор интервала их не выпустит; каждый предмет проскальзывает на главной ленте с ускорением mu g, пока не поедет со скоростью ленты, спустя V/(mu g). Под красным лазером арки сканера фотодатчик засекает время прохода предмета, и контроллер включает толкатель его жёлоба в вычисленный момент: лопасть сдвигает предмет вбок против кулонова трения ленты, mu m g, пока лента несёт его дальше, и он соскальзывает по стальному жёлобу в свою тележку со скоростью по замкнутой формуле. Перегрузите линию — и очередь будет расти при пропускной способности по замкнутой формуле; уменьшите интервал — и предметы будут врезаться в толкатели, ещё стоящие поперёк ленты; ослабьте толкатель ниже mu m g — и тяжёлые чемоданы вообще не сдвинутся; добавьте задержку — и длинные сумки для гольфа будут промахиваться, пока настройка датчика не сдвинется на V tau.