Samonośny kręgosłup robota humanoidalnego
ZESPÓŁ AUTORSKI
Politechnika Koszalińska
- prof. dr hab. inż. WOJCIECH KACALAK
- dr hab. inż. ZBIGNIEW BUDNIAK, prof. PK
- dr inż. MONIKA SZADA-BORZYSZKOWSKA
CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Dzięki wynalazkowi możliwe jest stworzenie elastycznego i wielomodułowego układu nośnego, który znajduje zastosowanie w robotyce humanoidalnej i konstrukcji egzoszkieletów. Kluczową zaletą jest zdolność elementów układu do odkształcania się w niewielkim zakresie kątowym względem osi, co pozwala na lepsze dostosowanie do realizowanych ruchów i występujących obciążeń. Po ustąpieniu sił odkształcających system automatycznie powraca do pozycji wyprostowanej, co zwiększa stabilność i funkcjonalność.
ISTOTA WYNALAZKU
Wynalazek rozwiązuje problem budowy układu nośnego dla konstrukcji robotów humanoidalnych lub egzoszkieletów w postaci wieloczłonowego samonośnego kręgosłupa, który zapewnia możliwość odkształcenia niewielkich kątowych odchyleń poszczególnych członów względem osi kręgosłupa. Zaletą samonośnego kręgosłupa robota humanoidalnego jest możliwość odkształcenia w dowolnej płaszczyźnie osiowej poszczególnych zespołów członów o kąt, przy czym kąty odchylenia osi poszczególnych zespołów członów są ograniczone powierzchniami wewnętrznymi czasz kielichów przylegających do zewnętrznych powierzchni odkształcalnego pierścienia w postaci torusa, co zapewnia samoczynne prostowanie po ustaniu obciążenia kręgosłupa i samoczynnie prostowany jest kręgosłup. Ponadto kąty względnego obrotu wokół osi sąsiadujących ze sobą zespołów członów kręgosłupa są ograniczone poprzez sprężyste połączenie elementów widełkowych opasek elastycznych osadzonych na trzpieniach zespołów członów kręgosłupa, między którymi umieszczane są sprężyste występy kolcowe wewnętrznej powierzchni odkształcalnej czaszy kielicha. To z kolei także zapewnia samoczynny powrót do początkowego stabilnego położenia zespołów członów po ustaniu obciążenia kręgosłupa.
POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU
Samonośny kręgosłup robota humanoidalnego posiada unikalną konstrukcję, która pozwala na elastyczne odkształcenia modułów w niewielkim zakresie kątowym, co umożliwia robotom precyzyjne i naturalne odwzorowanie ludzkich ruchów. Kluczową zaletą wynalazku jest zdolność automatycznego powrotu do stanu wyprostowanego po ustąpieniu sił odkształcających, co zwiększa stabilność i wytrzymałość konstrukcji. Wynalazek może znaleźć zastosowanie w robotach humanoidalnych, edukacji oraz zadaniach przemysłowych wymagających precyzji. Modułowa konstrukcja kręgosłupa umożliwia łatwy w montaż i konserwację.