9Июн

Роботизированная кпп что это такое: Роботизированная коробка передач: плюсы и минусы

Содержание

Роботизированная трансмиссия (РКПП) и принцип работы коробки

РКПП — роботизированная коробка передач (коробка «робот), которая позволяет выбирать и включать необходимую передачу без участия водителя, то есть автоматически. При этом ошибочно полагать, что роботизированная трансмиссия является одной из разновидностей АКПП (гидромеханический автомат).

Прежде всего, чтобы понять, что такое роботизированная коробка передач, для начала необходимо вспомнить устройство и принцип работы обычной механической коробки (МКПП). Так вот, фактически роботизированная коробка является той же «механикой», однако автоматическое переключение передач в данном типе КПП становится возможным благодаря наличию боков управления и электронно-механических исполнительных устройств.

Содержание статьи

Устройство, особенности и принцип работы роботизированной коробки передач

Как уже было сказано выше, РКПП состоит из механической коробки передач, а также дополнительных устройств для выжима сцепления, выбора и переключения передачи.

Данные устройства называются актуаторами (актуатор сцепления, актуатор выбора передачи). Также коробка «робот» имеет собственную систему управления, которая представляет собой ЭБУ коробкой и ряд электронных датчиков, взаимодействующих с блоком.

Получается, данный тип КПП представляет собой механическую коробку с автоматическим управлением и принципиально отличается от классического «автомата», а также бесступенчатого вариатора.

Роботизированная КПП, как и обычная МКПП, имеет сцепление, в ней не используется трансмиссионная жидкость ATF в качестве рабочей для управления и т.д. Добавим, что в современных «роботах» может быть как одно, так и два сцепления. В первом случае следует понимать однодисковый «робот», а во втором преселективную роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями.

Если говорить об устройстве коробки — робот, можно выделить следующие базовые составные элементы:

  • Коробка передач, которая по устройству напоминает «механику;
  • Актуаторы (сервоприводы), отвечающие за выжим сцепления и включение передачи;
  • Блок управления коробкой (микропроцессорный ЭБУ) и внешние датчики;

Давайте рассмотрим устройство РКПП на примере 6-и ступенчатой роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями. Сама коробка похожа на МКПП, однако имеет сразу два ведущих вала. Если просто, эти валы расположены друг в друге (внешний вал имеет внутреннюю полость, куда вставлен еще один внутренний первичный вал).

На внешнем валу установлены шестерни привода 2, 4 и 6 передачи. На внутреннем валу ставятся шестерни 1, 3, 5 передачи, а также передачи заднего хода. Для каждого из валов имеется отдельное сцепление.

Актуаторы роботизированной коробки представляют собой  электрические или гидросервоприводы. Электрический актуатор -электромотор с редуктором, гидравлический является гидроцилиндром, шток которого связан с синхронизатором.  Главной задачей как первого, так и второго типа устройств становится механическое перемещение синхронизаторов КПП, а также включение и выключение сцепления.  

Блок управления коробкой передач является микропроцессорным ЭБУ, к которому подключены внешние датчики, которые задействованы в ЭСУД автомобиля. Другими словами, контроллер коробки передач взаимодействует с датчиками от двигателя, а также ряда других систем (например, ABS и т.

д.). Часто блок управления коробкой совмещен с ЭБУ двигателем, при этом коробка работает по собственному заданному алгоритму.

Как работает роботизированная коробка передач

Что касается принципов работы РКПП, для начала движения и дальнейшего плавного переключения передач необходимо задействовать сцепление (как и в МКПП). Включение сцепления реализует актуатор, который получает сигнал от ЭБУ коробкой и начинает медленно вращать редуктор.

В коробке с двумя сцеплениями сначала включается первое сцепление внутреннего первичного вала. Далее актуатор выбора и включения передачи подводит синхронизатор к шестерне первой передачи. В результате шестерня блокируется на валу и начинает вращаться вторичный вал.

После того, как автомобиль начал движение, водитель продолжает нажимать на педаль газа для разгона. В однодисковых роботах с одним сцеплением для включения второй передачи требуется некоторое время, в результате чего возникает характерный «провал».

Чтобы избавиться от такой задержки и сократить время переключений в конструкцию коробки добавили второе сцепление и еще один вал. В результате появилась так называемая преселективная роботизированная КПП.

Если просто, пока включена первая передача, вторая уже также готова к включению, так как одновременно задействовано второе сцепление. Получается, после сигнала от микропроцессорного блока быстро сработает включение второй передачи.

Подобным образом происходит переключение на последующие высшие передачи, а также понижение передач при езде. При этом время переключения минимально и занимает доли секунды, исключены перегазовки, практически отсутствует разрыв тяги и т.д. Результат — динамичная езда и максимальная топливная экономичность.

Работа в автоматическом режиме становится возможной благодаря тому, что ЭБУ коробкой постоянно анализирует сигналы с внешних датчиков. Блок учитывает нагрузку на ДВС, скорость движения ТС, положение педали газа, пробуксовку колес и т.д.

Также РКПП имеют возможность ручного переключения передач, имитируя работу гидромеханической АКПП в ручном режиме (например, Типтроник). Еще на некоторых «роботах» можно заблокировать включение повышенных передач.

Простыми словами, водитель при помощи селектора выбирает режим, при котором ЭБУ коробкой не будет инициировать включение, например, 3 передачи и выше, что помогает преодолевать сложные участки пути (снег, гололед, грязь и т.д.).

Преимущества и недостатки коробки — робот

Сегодня коробка-робот является достаточно распространенным решением. Например, концерн VAG активно устанавливает подобные коробки, которые знакомы потребителям, как DSG, на разные модели Audi, Volkswagen, Porsche, Skoda и т.д. Также роботизированную трансмиссию массово ставят на модели Ford, Mitsubishi, Honda и  машины целого ряда других  мировых производителей.

На первый взгляд может показаться, что РКПП имеет только плюсы: надежность и ремонтопригодность «механики», быстрота переключений, топливная экономичность, возможность выдерживать большой крутящий момент и т. д.

При этом по заверениям самих производителей РКПП должны в скором времени полностью вытеснить «классические» АКПП с гидротрансформатором и вариаторные коробки. Однако на практике этого не произошло.

Дело в том, что в плане комфорта работа «однодисковых» роботизированных коробок (с одним сцеплением) далека от АКПП и, тем более, от  бесступенчатого вариатора. Автомобиль с такой коробкой дергается при езде, переключения «затянуты», имеются провалы и т.п.

Также ресурс сцепления на «роботе» и актуаторов достаточно низкий (в среднем, около 80-100 тыс. км.). При этом стоимость актуаторов высокая, а ремонтопригодность данных элементов сомнительная. По этой причине многие сервисы практикуют узловую замену, то есть актуатор просто меняется на новый.  

Что касается более сложных и дорогих преселективных коробок с двумя сцеплениями, переключения в этом случае более плавные и больше напоминают работу обычной АКПП. Однако ресурс  такого «робота» (например, DSG 6 или DSG 7)  все равно снижен, нередко возникают проблемы по части механики и электроники, а ремонт в ряде случаев потребует значительных расходов.

В качестве итога отметим, что многие автопроизводители, особенно из Японии, начали постепенно отказываться от установки коробки-робот на свои модели, заменяя ее классической АКПП с гидротрансформатором (ГДТ).

Например, Hondа Civic 8 хэтчбек, который изначально выпускался с РКПП, но в дальнейшем после рестайлинга получил полноценный «автомат». То же самое можно сказать о популярной Toyota Corolla 2007 года, которая позднее получила вместо «робота» автоматическую гидромеханическую коробку.

Читайте также

Коробка DSG: проблемы, плюсы и минусы

Что такое DSG? С немецкого аббревиатура DSG расшифровывается как «коробка непосредственного включения передач» (Direkt Schalt Getriebe). Часто ее называют «преселективной», то есть умеющей держать готовые передачи для следующего переключения.

Идея создания такой КПП принадлежит французскому изобретателю Адольфу Кегрессу. В 30-х годах прошлого века автомобильный инженер сотрудничал с компанией Citroen. Он предложил ставить агрегат с двумя сцеплениями и гидромеханическим управлением на переднеприводный Citroen Traction Avant. Новая трансмиссия не получила массового применения из-за сложной конструкции.

О достоинствах и особенностях коробки рассказал технический консультант Фольксваген Фаворит Хофф Максим Пономаренко.


Принцип работы DSG

Принципиальное отличие преселективной АКП от других — в двух сцеплениях, оперативно переключающих передачи. В «механике» или роботизированной коробке для смены передачи диск сцепления отсоединяется от маховика, водитель или роботизированный компьютер выбирает нужную «скорость», и после этого диск встает на место. За это время крутящий момент на коробку не передается и автомобиль теряет в динамике.

Система DSG позволяет избавиться от провалов мощности. В основе коробки работа двух валов, расположенных соосно: первый — полый, а второй — внутри него. Двигатель соединен с каждым из них через свое, отдельное многодисковое сцепление — тоже внешнее и внутреннее. На первичном, то есть внешнем валу, закреплены шестерни четных передач (2-, 4-, 6-й), на внутреннем — нечетных — 1-, 3-, 5-й и передача заднего хода.

Когда автомобиль стартует, к вращающемуся маховику прижимается диск с нечетным рядом, а диск с четными «скоростями» разомкнут. Во время разгона вычислительный блок коробки дает команду приготовить вторую передачу, чтобы в момент ее включения отсоединить диск нечетного ряда и моментально пустить в работу диск четного. Настроенное управление переключением позволяет не терять крутящий момент.

Роботизированная коробка передач DSG 6 встала на конвейер Volkswagen в 2003 году. Двойное сцепление на ней работало  масляной ванне, получив название «мокрого». Масло в такой коробке отбирает часть мощности, увеличивая расход топлива.

В 2008 году немецкий автоконцерн представил семиступенчатую DSG 7 с «сухим» сцеплением.

Преимущества DSG

  • Коробка DSG за счет оптимальных режимов включения нужных «скоростей» позволяет снизить расход топлива. Автомобили с ней потребляют примерно на 10% меньше горючего, чем машины, на которых обычная коробка переключения передач.
  • Отличительная особенность всех подобных трансмиссий — динамичное ускорение. Для переключения передачи вверх коробке нужно всего 8 мс, у нее отсутствует эффект резиновой тяги как на гидромеханических АКП.
  • Ездить на DSG можно в мануальном режиме, то есть переключать передачи вручную.
  • Такая АКП на 20% легче аналогичной гидромеханической трансмиссии.

Недостатки DSG

  • Стоимость АКП сказывается на цене авто, заметно увеличивая ее.
  • Недешевая замена масла (на шестиступенчатой коробке) каждые 60 тысяч километров. Полный объем — 6,5 литров.

Преселективная коробка устанавливается на разные модели и марки, объединенные под именем автоконцерна Volkswagen: Audi TT (A1, A3, A4, S4, A5, A7, A6, Q5, R8), SEAT Ibiza (León, Altea), Škoda Octavia (Superb, Yeti), Volkswagen Polo (Golf, Jetta, Touran, New Beetle, Passat, Passat CC, Sharan, Scirocco, Caddy).

Расширенная гарантия на DSG

Среди многих автовладельцев закрепилась сомнительная слава коробки с двумя сцеплениями. Само наименование DSG превратилось в символ ненадежной конструкции с затратным ремонтом. На самом деле Volkswagen давно взял сложившуюся ситуацию под контроль. Важный шаг в сторону контроля качества — масштабная сервисная акция.

Концерн дает расширенную гарантию на семиступенчатые коробки, выпущенные до 1 января 2014 года. По словам представителей автоконцерна, обозначенный срок соответствует появлению на конвейере модернизированной трансмиссии без типичных проблем прошлого поколения. Особые условия обслуживания ограничены 150 тысячами пробега или 5 годами возраста механизма. В сервисную акцию входит замена синтетического масла минеральным — менее агрессивным по отношению к электронным компонентам. При этом обновляется прошивка блока управления АКП. Обнаруженные неисправности устраняются бесплатно — это касается ремонта, замены отдельных элементов или трансмиссии в сборе.

В любом случае аббревиатуры DSG не стоит бояться: при должном уровне обслуживания она не подведет, а по числу достоинств «умный робот» выигрывает у классической АКПП. А еще коробка ДСГ потребует меньше денег на ремонт в сравнении с обычным «автоматом».

Какие неисправности характерны для ДСГ?

Самая частая проблема — толчки при смене передачи, сопровождающие движение. Диски сцепления слишком резко смыкаются и машину дергает. Второй известный недостаток — вибрация при старте, лязг, скрежет и другие посторонние шумы во время смены скоростей.

Главная причина некорректной работы семиступенчатой трансмиссии — ее «сухое» сцепление. Оно быстро изнашивается из-за тяжелых условий эксплуатации в плотном городском трафике, с заторами на небольшой скорости. Поэтому у вопроса «как эксплуатировать DSG?» есть один очевидный ответ — избегать режима «газ-тормоз», ведь главный враг робота суть пробка.

Среди прочих проблем: износ втулок валов, вилки выключения сцепления, нарушенные контакты соленоидов, грязь на датчиках и масло в антифризе.

Как определить неисправность ДСГ при покупке автомобиля с пробегом?

  • Не включаются отдельные передачи — коробка «перескакивает» их.
  • Переключение передач сопровождается ударами — коробка «пинается».
  • При движении раздается гул.
  • Машина вибрирует на старте.
  • Осмотр на подъемнике показывает, что из коробки подтекает масло.

Если есть подозрение на некорректную работу коробки, стоит заказать дополнительную проверку, или отложить такой вариант.

Доверяйте свой выбор проверенным площадкам автомобилей с пробегом. FAVORIT MOTORS — это команда опытных специалистов, чьи результаты подтверждены первыми местами в рейтингах продаж. Мы продаем подготовленные машины, прошедшие детальную диагностику. У них нет скрытых неисправностей и «прозрачная» юридическая история. Вы приобретаете автомобиль, в точности соответствующий Вашим ожиданиям, точно подходящий для Ваших задач.


Роботизированная коробка передач плюсы и минусы

Многим сейчас известно, что много иностранных современных автомобилей выпускаются с автоматической КПП. Однако те водители, которые ездили на автомате, прекрасно чувствуют разницу, как такая коробка уступает «механике» в скорости разгона автомашины, и еще, что немаловажно, в экономичности горючего. Поскольку автоматическая коробка передач непосредственно в момент переключения несколько секунд «думает», и происходит повышенный топливный расход. Расходуется больше горючего и во набора скорости при разгоне.

Исходя из анализа обеих популярных КПП, специалистами была разработана так называемая роботизированная коробка передач, получившая в простонародье название довольно простое «робот». А многие ли знают, что это такое? Все не так-то и сложно, обозначенное устройство собой представляет классическую МКПП, однако она по понятным причинам относится к классу АКПП. Большое отличие от «механики» заключается в следующем: она отпускает сцепление, практически моментально включает передачу, а роботизированная современная трансмиссия обладает сцеплением, только уже в автоматическом режиме. Предлагаем вам изучить далее материал, дабы выяснить, что означает РКПП, как устроена, а еще какие имеет особенности.

Как устроена роботизированная коробка передач

Даже те, кто прекрасно знают и понимают, что это такое плюс что представляет собой набирающая стремительно популярность роботизированная коробка передач, до конца не понятно как все устроено, и чем она отличается от «автомата». Ранее вкратце было сказано, что данное устройство самостоятельно отпускает сцепление, точно также, как бы это было при механике, но только выжимает его в таком случае водитель, и моментом включает передачу, осуществляется это посредством специального блока питания, отправляющего соответствующие команды 2-ум современным сервоприводам. Сам водитель и его манера езды для устройства автомобильной РКПП своими действиями формируют соответствующую информацию, на основе которой роботизированная КПП будет работать. Полностью управление роботом берет на себя специализированный электронный блок, работающий по определенному, заложенному специалистами алгоритму. Устройство имеет плюсы и минусы, но самый главный плюс робота в следующем: он в себе объединил такие вещи, как удобство и даже простоту эксплуатации «автомата» и ощутимая экономичность и проверенная надежность «механики», что значит: такая КПП непременно должна завоевать сердца автомобилистов.

Бывают такие моменты в эксплуатации автомобиля что вам нужен не один мастер а скажем сразу и электрик и ходовик, вам на помощь придет автосервис Сенатор полного цикла ремонта авто, вам там помогут отремонтировать сразу все возможные поломки в авто.

Специалисты уверяют, РКПП принадлежит к серии «автомат», по той причине, что когда хотя бы 1 из процессов в коробке автоматизировано, то он соответственно и относится к этой категории. Основой для робота послужила классическая механическая коробка, оснащенная электронным блоком, но по конструкции они в любом случае имеют свои отличия и специфику.

Продолжаем выяснять, что это такое «робот». Любая автоматическая трансмиссия имеет фрикционное сцепление. Как правило, установлен дисковое сцепление, или же целый пакет фрикционных дисков. На РКПП в более современном исполнении установлено 2 таких диска сцепления, и это как раз позволяет без какой-либо потери мощности своевременно и точно передачи переключать.

Самое главное, чем отличаются современные «роботы» — по отпуску сцепления, плюс по приводу переключения скоростей. Дополнительно важно отметить, что привод бывает исключительно электрическим и во 2-ом случае гидравлическим, других нет и быть не может. Каждый из указанных приводов имеет свои плюсы и минусы, которые очевидны каждому водителю индивидуально. Электрический мотор так сказать выполняет всю задачу в специальном электрическом приводе, а уже в гидравлическом, поставленную основную задачу выполняют гидравлические специальные цилиндры, выполняющие свою работу по поступающему к ним сигналу встроенных в систему электромагнитных клапанов.

В системе электрический привод имеет следующий плюс: он мало потребляет энергии, в то время как плюс гидравлического привода в системе – это высокая скорость при переключении скоростей.

Важно выяснить и какие недостатки встречаются у каждой из систем? Электрическая – слишком низкая скорость переключения, далее гидравлическая — это весьма высокая потребность в энергии, следовательно такие роботизированные коробки часто ставят на дорогостоящие автомобили, с блоком электрическим оснащают авто бюджетной категории.

Когда получает соответствующий сигнал системный электронный блок от датчиков, то создается некий стиль переключения скоростей, и отправляет сразу же его системам, так сказать подчиняющимся ему, а они начинают работать по этой самой системе. Следует добавить, что электронный блок всегда и совместно работает с силовым агрегатом и системой ABS. Продолжим выяснять, что значит РКПП и какими качествами обладает.

Все о недостатках и качествах роботизированной коробки передач

Мы почти выяснили, что означает РКПП, осталось узнать больше о ней, предлагаем ознакомиться с плюсами рассматриваемой нами сейчас коробки:

  • Роботизированная коробка передач, внимание! В отличие от любой другой КПП потребляет меньше всего масла. Экономичный расход масла и топлива в целом.
  • Коробка в обращении довольно простая, и надежная.
  • Одним из положительных качеств можно назвать возможность вручную переключать скорости.

Какие недостатки у «робота»:

  • На бюджетных автомобилях стоит «робот» без двойного сцепления, это сильно влияет на резкое переключении скоростей.
  • Недостаток который ощущается при эксплуатации автомобиля в городских условиях. Во время постоянных простоях в пробках коробка быстро изнашивается, но всегда есть возможность перейти на ручное управление.
  • Если присутствует лишь 1 диск сцепления, то переключаются передачи не так быстро, как хотелось бы. Более современные версии с 2-мя дисками ставят даже на спортивных авто, и не происходит вообще ни малейшей потери мощности при переключении скоростей.

В чем отличия РКПП от остальных коробок передач

Что означает, какие недостатки и видимые преимущества имеет «робот» более менее ясно. Предлагаем больше узнать, чем отличается роботизированная коробка передач от других КПП.

Самое главное сравнение рассматриваемой нами КПП должно быть непосредственно с «механикой», поскольку наш «робот» произошел именно от нее. Самое главное отличие в том, что теперь водителю нет надобности управлять сцеплением. Все за него делает электронный блок, специально разработанный для этой цели. Ранее было сказано, что этот самый блок подает сигнальные команды 2-ум сервоприводам, что означает, что 1-ый привод «выжимает» сцепление, а 2-ой – включает 1-ую передачу. Так называемый сервопривод, «выжимающий» сцепление, как только переключилась скорость, отпускает его и авто трогается. Точно по такому же нехитрому принципу происходят и все остальные скоростные переключения. С классической механической коробкой, если вдуматься, различия небольшие, а это означает, что такие виды обладают 4-6-скоростными трансмиссиями.

 

 

Трансмиссия автоматическая по существу в разы проигрывает «роботу», только который оснащен 2-мя сцеплениями. АКПП на смену «механике» пришла в далеких 1950-годах и покорила всех своей простотой. Основным недостатком автоматической коробки является ее чрезмерно большой вес. Также «автомат» не дергается и плавно переключает скорости, чем это происходит у «робота» с 1-м диском сцепления. А у механической КПП АКПП выигрывает лишь простой эксплуатации.

Как известно, автоматические трансмиссии бывают с разным количеством ступеней, самое большое – 7-8-ступенчатая КПП.
А есть еще и вариатор, что это такое? От механической и автоматической КПП вариатор отличается тем, что у него отсутствуют в принципе передачи. 2 шкива лежат у него в основе, 1 из которых соединен непосредственно с трансмиссией, а в 2-ой силовым агрегатом автомобиля. Движение в таком случае передается ремнем, или же цепью. У вариатора имеется один большой недостаток – из-за гидравлической муфты пониженный коэффициент работы.

Подведем итоги

Разобравшись с тем, что это такое и какие плюсы/минусы и основные отличая, имеет роботизированная коробка передач можно выделить для себя то, что предпочтительнее будет именно для вас.

Каждый водитель, новичок или более опытный обязательно выбирает трансмиссию под свои предпочтения, привычки и даже под стиль управления транспортным средством. Тут самое главное, что следует понять, что роботизированная коробка передач, является классической механической КПП, но с добавленным к ней полностью автоматическим переключением скоростей и, конечно же, сцеплением.

Роботизированная коробка передач: плюсы и минусы

Устройство, особенности и принцип работы роботизированной коробки передач

Робот с гидроприводами переключения передач

Роботизированная КПП может быть с одним и с двумя сцеплениями. С роботом с двумя сцеплениями можно ознакомиться в статье про Powershift. Мы же продолжим разговор о КПП с одним сцеплением.

Устройство робота достаточно простое и включает в себя следующие элементы:

  1. механическая часть;
  2. сцепление;
  3. приводы;
  4. система управления.

Механическая часть содержит все компоненты обычной механики, а принцип работы роботизированной АКПП схож с принципом работы МКПП.

Приводы, управляющие коробкой, могут быть гидравлическими и электрическими. При этом один из приводов следит за сцеплением, он отвечает за его включение и выключение. Второй —  управляет механизмом переключения передач. Практика показала, что КПП с гидроприводом функционирует лучше. Как правило, такая коробка применяется на более дорогих автомобилях.

Роботизированная коробка передач имеет и режим ручного переключения передач. В этом ее уникальность – переключать передачи может как робот, так и человек.

Система управления — электронная и включает в себя следующие детали:

  1. входные датчики;
  2. электронный блок управления;
  3. исполнительные устройства (актуаторы).
Схема работы РКПП

Входные датчики отслеживают основные параметры работы КПП. К ним относятся частота вращения, положение вилок и селектора, уровень давления и температура масла. Все данные передаются в блок управления, который контролирует актуаторы. Исполнительное устройство, в свою очередь, управляет работой сцепления с помощью сервоприводов.

В роботизированной АКПП гидравлического типа система управления дополнительно оснащена гидравлическим блоком управления. Он управляет работой гидроцилиндров.

Принцип работы робота осуществляется двумя способами: автоматическим и полуавтоматическим. В первом случае коробка управляется через определенный алгоритм, который задается блоком управления на основе сигналов датчиков. Во втором – принцип работы идентичен ручному переключению передач. Передачи с помощью рычага селектора последовательно переключаются с высшей на низшую, и наоборот.

Суть такой коробки достаточно проста – имеется механическая КПП и электронный блок ее управления. У РКПП все функции, которые должен был выполнять водитель с механической коробкой (выжим сцепления, перевод рычага коробки в нужное положение) выполняется актуаторами – сервоприводами электронного блока.

Благодаря этому надежность КПП возросла за счет использования классической «механики» и возросло удобство ее пользования. Водителю всего лишь необходимо переводить селектор в нужное положение (как в автоматической КПП) и наслаждаться ездой, а электронный блок позаботится о том, чтобы выполнялось переключение передач.

При всем этом многие роботизированные коробки оснащаются еще и ручным управлением, что позволяет управлять водителю коробкой самостоятельно, с единственным отличием – нет необходимости выжимать сцепление.

Принцип работы коробки-робота достаточно прост – разработчики взяли за основу обычную механическую коробку и оснастили её специальными механизмами, самостоятельно переключающими передачи и включающими/выключающими сцепление.

Для того, чтобы весь этот роботизированный механизм переключения передач работал слаженно, его работой заведует специальный блок управления, собирающий информацию о движении машины и, в зависимости от условий, выбирающий какую передачу нужно включить в данный момент времени.

Как уже было сказано выше, РКПП состоит из механической коробки передач, а также дополнительных устройств для выжима сцепления, выбора и переключения передачи. Данные устройства называются актуаторами (актуатор сцепления, актуатор выбора передачи). Также коробка «робот» имеет собственную систему управления, которая представляет собой ЭБУ коробкой и ряд электронных датчиков, взаимодействующих с блоком.

Получается, данный тип КПП представляет собой механическую коробку с автоматическим управлением и принципиально отличается от классического «автомата», а также бесступенчатого вариатора.

Роботизированная КПП, как и обычная МКПП, имеет сцепление, в ней не используется трансмиссионная жидкость ATF в качестве рабочей для управления и т.д. Добавим, что в современных «роботах» может быть как одно, так и два сцепления. В первом случае следует понимать однодисковый «робот», а во втором преселективную роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями.

Если говорить об устройстве коробки — робот, можно выделить следующие базовые составные элементы:

  • Коробка передач, которая по устройству напоминает «механику;
  • Актуаторы (сервоприводы), отвечающие за выжим сцепления и включение передачи;
  • Блок управления коробкой (микропроцессорный ЭБУ) и внешние датчики;

Давайте рассмотрим устройство РКПП на примере 6-и ступенчатой роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями. Сама коробка похожа на МКПП, однако имеет сразу два ведущих вала. Если просто, эти валы расположены друг в друге (внешний вал имеет внутреннюю полость, куда вставлен еще один внутренний первичный вал).

На внешнем валу установлены шестерни привода 2, 4 и 6 передачи. На внутреннем валу ставятся шестерни 1, 3, 5 передачи, а также передачи заднего хода. Для каждого из валов имеется отдельное сцепление.

Актуаторы роботизированной коробки представляют собой  электрические или гидросервоприводы. Электрический актуатор -электромотор с редуктором, гидравлический является гидроцилиндром, шток которого связан с синхронизатором.  Главной задачей как первого, так и второго типа устройств становится механическое перемещение синхронизаторов КПП, а также включение и выключение сцепления.

Блок управления коробкой передач является микропроцессорным ЭБУ, к которому подключены внешние датчики, которые задействованы в ЭСУД автомобиля. Другими словами, контроллер коробки передач взаимодействует с датчиками от двигателя, а также ряда других систем (например, ABS и т. д.). Часто блок управления коробкой совмещен с ЭБУ двигателем, при этом коробка работает по собственному заданному алгоритму.

Как правильно пользоваться роботизированной коробкой передач

Общий вид РКПП

Роботизированная трансмиссия сочетает в себе функции как АКПП, так и механической коробки передач. Это по сути та же механика, но с автоматическим управлением. Система управления с помощью исполнительных механизмов управляет работой сцепления и переключением передач. При этом переключение происходит так же, как и в механике, только без участия водителя.

Изначально роботизированная КПП создавалась для того, чтобы существенно снизить стоимость коробки передач в сравнении с АКПП и в то же время объединить в себе все достоинства автомата и механики, к которым в первую очередь относятся комфорт и удобство управления.

В автомобилях спортивного класса используется несколько иной тип роботизированной трансмиссии – с двумя сцеплениями. Это позволяет добиться максимально высокой скорости переключения передач.

Преимущества и недостатки роботизированной трансмиссии для наглядности также представим в виде таблицы. Заодно проведем  сравнительную характеристику между двумя видами трансмиссий.

Преимущества роботизированной коробки передачНедостатки роботизированной коробки передач
1. Более простая конструкция в отличии от АКПП1. Рывки при старте и переключении передач (для РКПП с одним сцеплением)
2. Менее дорогие обслуживание и ремонт по сравнению с АКПП2. Необходимость перевода рычага в нейтральное положение при длительной остановке и откат автомобиля на подъеме
3. Лучшая топливная экономичность3. Непредсказуемость поведения роботизированной коробки передач в тяжелых дорожных условиях
4. Более высокий КПД4. Эффект «задумчивости» при переключении передач
Классический селектор роботизированной КПП

Итак, робот – это скорее разновидность АКПП или МКПП? Зачастую его приравнивают к модифицированному автомату. На самом деле, в основе робота лежит механическая трансмиссия, завоевавшая это право своей простотой и надежностью. По сути, роботизированная КПП – это та же механика с дополнительными устройствами, отвечающими за переключение передач и управление сцеплением. Т.е. водитель от этих обязанностей освобожден.

Роботизированная коробка встречается как в легковых автомобилях, так и в автомобилях грузовых, а также автобусах, а в 2007 году робот был представлен даже на спортивном мотоцикле.

ПроизводительНазваниеПроизводительНазвание
RenaultQuickshiftToyotaMultiMode
Peugeout2-TronicHondai-Shift
MitsubishiAllshiftAudiR-Tronic
OpelEasytronicBMWSMG
FordDurashift/PowershiftVolkswagenDSG
FiatDualogicVolvoPowershift
Alfa RomeoSelespeed
Схема работы РКПП

Изначально коробка-робот создавалась для того, чтобы объединить в себе все достоинства коробки-автомат и механической трансмиссии. В первую очередь, сюда относятся комфорт АКПП и надежность с экономичностью механики. Для того, чтобы определить, удалась ли задумка разработчикам, сравним по основным параметрам робота с АКПП и робота с механической трансмиссией.

Робот и автомат

Сравнительную  характеристику между двумя коробками передач представим в виде таблицы. За основу сравнения возьмем ряд параметров.

ПараметрРоботАвтомат
Конструкция устройстваПрощеСложнее
Эксплуатация и ремонтДешевлеДороже
Потребление масла и топливаМеньшеБольше
Динамика разгона автомобиляЛучшеХуже
Вес коробкиМеньшеБольше
КПДВышеНиже
Поведение машины при переключении передачРывки, «эффект задумчивости»Плавное движение без рывков
Возможность отката автомобиля на уклонеЕстьНет
Ресурс двигателя и сцепленияМеньшеБольше
Управление автомобилемСложнееПроще
Необходимость переключения рычага в нейтральное положение при остановкеДаНет

Итак, что мы имеем: роботизированная КПП более экономична по всем параметрам, но в плане комфорта для водителя все же выигрывает автомат. Таким образом, главное достоинство автоматической коробки передач (комфорт при движении) робот не перенял, по крайней мере, рассматриваемая нами коробка с одним сцеплением.

Посмотрим, как обстоят дела у механики и перенял ли  робот все ее достоинства.

Теперь сравним робот с МКПП.

ПараметрРоботМКПП
Стоимость коробки и ее обслуживаниеДорожеДешевле
Рывки при переключении передачМеньшеБольше
Расход топливаЧуть меньшеЧуть больше
Ресурс сцепления (зависит от конкретной модели)БольшеМеньше
НадежностьМеньшеБольше
КомфортБольшеМеньше
КонструкцияСложнееПроще

Какой вывод можно сделать здесь? Робот комфортнее механики, чуть экономичнее, но стоимость самой коробки выйдет дороже. МКПП все-таки остается надежнее робота. Конечно, автомат здесь уступает роботу, но, с другой стороны, еще неизвестно, как поведет себя роботизированная трансмиссия в тяжелых дорожных условиях – чего нельзя сказать о механике.

Роботизированной КПП считается механическая коробка переключения передач с автоматическим электронным блоком управления. От «механики» она наследует надежность и экономичность, а за счет автоматизации управления получает повышенный комфорт и плавность движения. Электронный блок управления считывает сигналы входных датчиков о состоянии автомобиля, скорости вращения вала, положении вилок и селектора и с помощью электрических или гидравлических сервоприводов (в зависимости от модели) посылает команду исполнительным механизмам о переключении передач.

В роботизированных КПП осуществлена функция как автоматического, так и ручного управления. В автоматическом режиме переключением передач заведует электронный блок управления. В ручном режиме, который проще всего обозначить словом «типтроник», водитель самостоятельно выбирает ограничение на переключение передач автоматом и вручную регулирует селектор.

Коробки-роботы имеют уже двадцатилетнюю историю и на протяжении всего этого времени они неизменно эволюционировали в сторону постоянного усложнения конструкции. Современные коробки-роботы можно обнаружить в самых разных автомобилях – от бюджетной Scoda Octavia до суперспортивного «монстра» Lamborghini Aventador. Все это, конечно, очень разные по своей конструкции и цене трансмиссии, но принцип работы у них остается единым.

И если в случае с премиальным спорткаром вы приобретаете и право на абсолютную надежность, то в бюджетных автомобилях среднего класса «роботы» несли в себе весомый ряд как плюсов, так и минусов.

Роботизированные КПП были созданы с идеей повышенного комфорта и экономичности и включали в себя ряд преимуществ «механики» и классических «автоматов»:

  • По надежности «роботы» превосходят как вариаторы, так и гидротрансформаторные АКПП, ведь в их конструкции находится проверенная годами механическая КПП — система, которая знакома каждому водителю и механику.
  • Роботизированные КПП позволяют серьезно экономить на топливе, в сравнении не только с «автоматами», но и подчас с «механикой». В некоторых случаях автомобили с «роботом» показывают экономию в 30% по сравнению с таким же автомобилем с установленной гидротрансформаторной АКПП.
  • «Робот» требует меньшего кочества масла в сравнении с вариатором. От 3 до 5 литров против 7 литров у вариаторов. Это тоже значительный повод для экономии.
  • Число передач может варьироваться от классической шестиступенчатой «механики» до 7-8 скоростей для агрегатов от Audi и BMW. Не так давно концерн Volkswagen анонсировал появление своей роботизированной КПП DSG с десятью передачами.
  • Так как в основе «робота» лежит механическая КПП, то и ремонт механической части может осуществляться в условиях почти любого автосервиса. Для автомастера не станет сложностью замена и ремонт деталей коробки «робота».
  • Ресурс сцепления за счет автоматизации переключения передач повышен на 30-50% в сравнении с «механикой». Электронный блок управления со встроенными алгоритмами переключения передач имеют свою «защиту от дурака» и тем самым не позволяет изнашиваться сцеплению из-за неопытности водителя.
  • Возможность управления в ручном режиме в условиях города и постоянных пробок является существенным преимуществом, не позволяя изнашивать коробку сверх меры.
  • Переключение передач со скоростью в 0,2 секунды для преселективных роботизированных коробок это норма. Такую скорость не продемонстрирует ни «автомат», н средний водитель на «механике».

Это было все, что касается плюсов. Теперь поговорим о минусах, которых тоже не мало и во многом именно они определяют конечный выбор автовладельца.

  • Электронный блок управления – узел очень капризный, боящийся любых излишних нагрузок и, уж тем более, незапланированных модификаций. Чип-тюнинг и перепрошивка ЭБУ в неопытных руках может означать конец для всего сцепления. Как правило, водители не рискуют такими действиями, пока автомобиль находится на официальном гарантийном обслуживании. В целом же блоки управления роботизированных КПП поддаются любым модификациям, но только в опытных руках и за хорошие деньги.
  • Блок управления по-прежнему является больным местом КПП. При неудачной, даже официальной прошивке, возможны сбои в программе ЭБУ, которые приводят к торможению всего сцепления и провалу передач.
  • Ручной режим становится как и плюсом, так и минусом. В условиях загруженного трафика и пересеченной местности он становится вынужденной необходимостью, даже для неопытных водителей.
  • Роботизированные КПП требуют определенных правил эксплуатации, в том числе и в управлении педалями газа и тормоза. Как правило, «роботы» не любят вдавливания газа до упора и, наоборот, легкого нажима на тормоз.
  • При управлении автомобилем с «роботом» следует все время наблюдать за температурой сцепления – перегрев резко снижает износостойкость коробки и ведет к преждевременному ремонту. Поэтому буксование или «лаунч» могут стать для роботизированной КПП последним смертельным номером.

Перед покупкой автомобиля с роботизированной КПП прежде всего стоит задуматься, нужен вам такой вариант трансмиссии или нет.

Если это бюджетный автомобиль, то следует учитывать, что в условиях тяжелого трафика или плохих дорог в зависимости от региона страны классическая «механика» – вариант более предпочтительный и по износостойкости, и по экономичности средств на ремонт. Если вы все-таки жаждете комфорта и экологичности от вашего автомобиля, следует смотреть в сторону машин с преселективной роботизрованной КПП.

Роботизированная коробка передач как усовершенствование «механики» и альтернатива «автомату»

Особенности управления

Некоторые режимы работы РКПП получила от автоматической коробки, а именно:

  • «N» — нейтраль. Режим, при котором крутящий момент на колеса от КПП не передается. То есть двигатель работает, на коробку передается вращение, но из-за положения шестерен на колеса оно не передается. Используется при длительной стоянке авто, перед началом движения, после остановки;
  • «R» — движение задним ходом. Здесь все просто, водитель переводит селектор в это положение и авто движется назад.

Другие же режимы роботизированной коробки имеют свое обозначение:

  • «А/М» или «Е/М» — движение вперед. Этот режим соответствует режиму «D» автоматической коробки, то есть автомобиль движется вперед, а КПП производит переключение передач. В режиме «М» выполняется ручное управление. Переводом селектора в определенный паз выбирается необходимый режим;
  • « », «-» — переключатель передач. Кратковременные переводы селектора в сторону « » или «-» обеспечивают переключение передачи при ручном режиме управления «М».

Требуется ли прогрев коробки?

Вроде все просто, и ничего сложного в управлении такой коробки нет – достаточно перевести селектор в нужное положение, и начать движение. И все же следует знать, как управлять коробкой робот, чтобы она работала без проблем.

Начнем с интересного вопроса – нужно ли прогревать КПП перед началом движения зимой? Для автоматической коробки в зимний период прогрев обязателен и выполняется он кратковременным переводом селектора во все положения.

Роботизированная коробка, по сути, механическая и не требует прогрева. И все же зимой перед началом движения прогреть РКПП следует, хотя это не совсем прогрев. Во время стоянки масло в коробке стекает вниз и из-за мороза загустевает. Поэтому рекомендуется зимой после запуска мотора дать время, чтобы масло скорее не прогрелось, а просто растеклось по элементам коробки, снижая между ними трение.

Начало движения на подъем, его преодоление, спуск

Многие автомобили с РКПП не оборудованы системой помощи старта на подъем, поэтому правильно начинать движение нужно научиться самому водителю. При старте на подъем с роботизированной коробкой необходимо поступать, как и с «механикой». Для начала движения селектор переводится в режим «А», плавно нажимается акселератор и одновременно авто снимается с ручника.

При начале движения на подъем в зимний период лучше использовать ручной режим, при этом устанавливать первую передачу. Сильно газовать не стоит, чтобы не было пробуксовки колес.

При движении на подъем при выбранном автоматическом режиме коробка самостоятельно начнет переходить на пониженные передачи, что является вполне логичным, ведь при повышенных оборотах преодолеть подъем легче. Такая КПП оснащена гироскопом, который определяет положение автомобиля, и если датчик показывает подъем, то коробка буде работать соответственно.

При спуске же никаких действий от водителя не требуется. Достаточно перевести селектор в положение «А», и снять ручник. При этом авто будет производить торможение мотором.

Остановка, парковка

И третий немаловажный вопрос – правильность парковки и остановки. После полной остановки авто, селектор необходимо перевести в нейтраль «N», поставить на ручник и после заглушить двигатель. При кратковременных остановках перевод селектора в нейтраль необязателен, вполне можно оставаться и на режиме «А».

Другие режимы

Робот и автомат

Это основные правила, как управлять роботизированной коробкой. Но есть и другие особенности, к примеру, некоторые РКПП имеют дополненные режимы – спорт и зимний, так называемая «снежинка».

«Снежинка» направлена на то, чтобы как можно плавнее и без пробуксовок начать движение на обледенелой дороге. Все что она делает, это обеспечивает начало движения сразу со второй передачи и более плавные переходы на повышенные передачи.

Режим «спорт» производит переход на повышенные передачи при больших оборотах, чем в обычном режиме. Это позволяет быстрее ускоряться. То есть, если при обычном режиме переход на 2 передачу выполнялся, к примеру, при 2500 об/мин, то в режиме «спорт» этот переход будет осуществляться при 3000 об/мин.

Теперь о возможности перехода из автоматического режима в ручной и обратно во время движения. Роботизированная коробка без проблем позволяет это делать. Также позволяется самостоятельно понижать или повышать передачу для изменения скорости движения. Но стоит учитывать, что полностью управление коробкой электронный блок не передаст, он будет постоянно контролировать работу.

Поэтому если водителю вздумается перейти, к примеру, на две передачи вниз, то электронный блок сделать это даст, но при этом проконтролирует обороты двигателя и если они не будут соответствовать выбранной передачи, электроника самостоятельно выполнит переход на допустимую передачу – сработает так называемая «защита от дурака».

Здесь все просто – электронный блок запрограммирован так, что каждой передаче соответствует определенный диапазон оборотов двигателя. И если выбранная вручную передача соответствует своему диапазону, то коробка выполнит переключение, а если нет – включит необходимую скорость.

Полезные советы

Напоследок некоторые рекомендации по эксплуатации и обслуживанию роботизированной коробки.

Такая коробка «не терпит» резких нажатий на педаль газа, поэтому лучше осуществлять движение в спокойном режиме. Даже при необходимости ускориться — лучше жать на акселератор плавно, при этом стоит перейти в ручной режим. А при торможении следует наоборот – переходить в автоматический режим.

Особенностью РКПП является наличие небольших толчков при переключении передач. От них можно избавиться достаточно просто – при переключении передач сбрасывать обороты двигателя, то есть действовать по аналогии с обычной механической коробкой.

Наличие ручного режима позволяет даже выполнять выезд «враскачку» в случае, если авто застряло в сугробе. Но при этом на пользу КПП это не пойдет, так как буксовать на РКПП не рекомендуется, это может привести к декалибровке исполнительных механизмов. Поэтому застрявшее авто все же лучше извлекать с привлечением сторонней помощи.

Обязательно при каждом ТО делать инициализацию и проводить диагностику состояния РКПП, что позволит устранить все неисправности коробки еще на раннем этапе.

Есть и другие мелкие особенности таких коробок, которые зависят от изготовителя. Ими лучше сразу поинтересоваться, чтобы в дальнейшем не возникло недоразумений с эксплуатацией роботизированной коробки.

Как правило, водители, которые ранее эксплуатировали автомобили с классической АКПП, отмечают определенные особенности и отличия простых роботизированных коробок с одним сцеплением.

Данная коробка (однодисковый робот), может «затягивать» включение передач, отличается «задумчивостью» при понижении или повышении передачи и т.п. Также РКПП может работать не совсем корректно при резких нажатиях на акселератор и больше подходит для спокойной езды.

Чтобы резко ускориться, оптимально перейти в ручной режим, а также нажимать на газ плавно, чтобы минимизировать задержки и провалы. Что касается торможения двигателем, данный эффект вполне приемлемо реализован в автоматическом режиме.

Также для РКПП характерны легкие толчки при переключении передач. Все дело в том, что толчок появляется в момент, когда сцепление «смыкается». Избежать таких толчков можно, интуитивно угадывая, когда электроника инициирует переключения, и немного сбрасывая газ перед таким переключением.

Как это работает: роботизированная коробка передач

Одна из ветвей развития механических трансмиссий привела инженеров и конструкторов к созданию роботизированной коробки передач – устройства, в котором передачи переключает не человек (путем включения и выключения сцепления), а «робот» — управляемый электроникой механизм. На данный момент это одна из наиболее прогрессивных типов коробок передач, устанавливаемых на автомобили, у которой, тем не менее, есть свои плюсы и минусы.

Роботизированная коробка DSG

Принцип устройства роботизированной КПП

Платформой для создания роботизированной трансмиссии послужила механическая коробка передач. Конструкторы посчитали, что нет смысла выдумывать абсолютно новый механизм, достаточно усовершенствовать уже существующий.

Как известно, принцип работы механической коробки передач заключается в передаче крутящего момента от двигателя через первичный вал на вторичный, от которого крутящий момент попадает на главную передачу, а затем – на ведущие колеса. Момент переключения передач на «механике» осуществляется при помощи механизма сцепления, которым оперирует водитель — выжимая и отпуская сцепление, он руководит переключением передач с пониженной на повышенную, либо в обратном порядке.

В механизме работы роботизированной трансмиссии этот механический момент переключения передачи инженеры решили доверить автоматике, убрав из цепи управления непосредственное участие человека. У «робота» сцеплением и переключением передач ведают специальные узлы-актуаторы, которые бывают двух типов – актуаторы сцепления и актуаторы переключения передач. Первые ответственны за размыкание/смыкание первичного вала с двигателем, вторые – за переключение передач. Актуаторы, в свою очередь, управляются электронным блоком управления, который четко рассчитывает момент, когда должен отключиться/подключиться первичный вал и когда – включиться повышенная или пониженная передача. Когда такой сигнал поступает (при этом, электронный блок управления учитывает скорость движения машины, обороты двигателя, крутящий момент и другие данные), актуатор сцепления отсоединяет первичный вал от двигателя, а актуатор включения передачи выбирает нужную ступень. Затем актуатор сцепления плавно соединяет первичный вал с двигателем и автомобиль двигается на повышенной передаче. Тот же процесс происходит и при переключении с повышенной на пониженную передачу, а также при езде задним ходом. Устанавливались такие трансмиссии на автомобили многих марок (например, Toyota, Peugeot и другие).

Роботизированная» 2-вальная КПП с электрогидравлическими исполнительными механизмами (Citroen). Фото — Carexpert.ru

Как и многие механизмы, роботизированная трансмиссия была несовершенной (о ее плюсах и минусах мы поговорим позже) и именно из-за этого автомобили с «роботами» первого поколения не пользовались у покупателей успехом. Ситуация была исправлена с выходом на рынок роботизированных трансмиссий второго поколения – с двумя сцеплениями. Их еще называют преселективными коробками передач.

Преселективный робот DSG с двумя сцеплениями.

Первоначально такими «роботами» оснащались автомобили концерна Volkswagen (Volkswagen, Audi, Seat, Skoda), сегодня подобными трансмиссиями оборудуются машины и других марок (BMW, Ford, Fiat). В зависимости от типа сцепления такие коробки делят на КПП с сухим и мокрым сцеплением. Принцип работы такой коробки заключается в том, что четные и нечетные ступени разнесены по разным валам (первичным и вторичным), а их включением ведает отдельный блок сцепления. Механизм такой коробки заранее подготавливает к включению следующую ступень (отсюда и название «преселективная» — предваряющая выбор передачи), благодаря чему эта процедура происходит без отключения КПП от двигателя, тем самым, не прерывается крутящий момент от мотора к ведущим колесам.

Часто возникает вопрос: в чем же различия между автоматической и роботизированной трансмиссией? Ответ прост: в устройстве. Роботизированная коробка передач – это, как было указано выше, та же «механика», только включением/выключением сцепления и переключением передач тут занимаются приводы-актуаторы. В автоматической коробке передач присутствует важный агрегат – гидротрансформатор, который заменяет собой механизм сцепления и является он связующим звеном между двигателем и собственно коробкой передач.

Достоинства и недостатки «роботов»

Положительными сторонами роботизированных коробок передач первого поколения было отсутствие педали сцепления и более низкая, чем у автоматической трансмиссии, цена. Отрицательным аспектом этих КПП был несовершенный механизм включения последующих передач, из-за чего автомобиль дергался, что приносило дискомфорт водителю и пассажирам. Также минусом этой коробки была сложность и относительно высокая стоимость ее обслуживания, которая была выше, чем у традиционной механической трансмиссии.

К плюсам преселективной роботизированной КПП можно отнести скорость переключения передач, экономичность (ввиду отсутствия потери мощности при переключении передач), работу в полностью автоматическом либо «ручном» режиме. К минусам – наличие рывков при езде на первой передаче, дороговизну ремонта и обслуживания. Например, такой характерный для многих «роботов» минус, как откатывание автомобиля назад при трогании в гору (все же роботизированная трансмиссия, несмотря на отсутствие привычного механизма сцепления, является той же «механикой») изрядно нервирует владельцев машин с РКПП и требует привыкания к подобной особенности.

Читайте еще: Поломки Робота

Преселективный «робот» S tronic от Audi.

Роботизированная коробка передач (РКПП) очень эффективна

Помимо коробок автоматической и механической существуют и другие виды не менее используемые в автомобилях. Таковой является и роботизированная коробка передач. В простонародье ее чаще называют коробка-робот. В данном устройстве соединены механические и автоматические функции под одним корпусом. В частности в РКПП автоматизированы функции переключения передач и выключения работы сцепления.

Таким образом, эта механическая коробка, получив «информацию» от водителя, и в зависимости от условий движения, начинает автоматизировано управляться с помощью специального электронного блока. Эта коробка передач вобрала в себя лучшие показатели работы автоматической и механической коробок, в том числе экономное расходование топлива, удобство в управлении и надежность в работе.

К тому же у роботизированной коробки цена более доступна, чем у автоматического аналога. В последнее время такая коробка пользуется огромной популярностью не только у производителей, но и у водителей авто.

Конструкция РКПП

Такую коробку еще называют полуавтоматом. И хотя, роботизированные коробки передач отличны в своем устройстве, можно выделить их основные элементы. Это наличие МКПП, сцепления, привода к нему, самих передач и блока управления. Основой устройства РКПП является механическая коробка передач.

Привод у коробки передач гидравлический или электрический. Электрический привод основан на работе сервомеханизмов. А в гидравлическом приводе ведущую роль играют гидроцилиндры. В первом случае имеем никое энергопотребление и меньшую скорость работы. Во втором случае необходимо поддерживать заданную величину давления, поэтому возрастают энергозатраты.

Роботизированная КПП с электрическим приводом используется в бюджетных моделях авто, а с гидравлическим приводом – в дорогих автомобилях и даже спортивных авто. И это вполне закономерно. Ведь при использовании гидравлического привода замечена высокая скорость переключения передач. Система управления РКПП является электронной и управляет датчиками и прочими устройствами.

Реализация работы РКПП

В Ferrari California стоит семиступенчатая роботизированная коробка “F1 DCT”

В автомобиле рычаг переключения скоростей расположен рядом с рычагом МКПП, но переключение производится вперед и назад. А в спортивных автомобилях рычаг скоростей заменен двумя педалями. При нажатии одной из них скорость увеличивается, а при нажатии другой – уменьшается.

Принцип работы роботизированной коробки передач не сложен, сочетает в себе механику и автоматику. Как только произошло переключение передач и нажатие педали газа, происходит передача сигнала к блоку управления. Коробка передач начинает давать данные о необходимой скорости движения и действующей скорости. В свою очередь, блок подбирает оптимальное значение скорости и нужный момент, когда ее необходимо переключить.

Благодаря этому происходит синхронная работа всех элементов устройства. Именно системный блок управляет работой гидромеханики, а именно, смыкает и размыкает сцепление. Весь этот процесс незаметен водителю, так как все процессы совпадают с передвижением ручки переключения скоростей.

Так как электроника быстро реагирует на действия водителя и дорожные условия, то сцепление проводится автоматически без его участия. Чтобы осуществить парковку, выбрать задний ход или нейтральную трансмиссию, необходимо нажать обе педали, а затем выбрать нужное положение ручки соответственно выбранному варианту.

Сцепление в авто, оборудованном РКПП, в основном необходимо для начала движения транспортного средства. Чтобы добиться быстрого изменения скорости, необходимо перестать нажимать педаль газа и поставить ручку передачи скоростей в нужное положение.

Устройство и схема РКПП

РКПП состоит из определенных компонентов. Условно схема роботизированной коробки передач выглядит следующим образом. Обычная механическая КПП, актуаторы, система управления и внешние датчики. Стоит отметить, что работа РКПП совсем не похожа на работу автоматической коробки. Ее больше можно сравнить с работой механики с элементами автоматики.

Рассмотрим подробнее устройство роботизированной коробки передач. У нее имеется два ведущих вала, один находится в полости другого. На внешнем валу имеются шестерни для четных передач, а на внутреннем валу – для нечетных. Оба вала имеют сцепление. Актуаторами называют электрические и гидравлические приводы, рассмотренные подробно выше.

Основной элемент РКПП – блок управления, оснащенный мощным процессором. Внешние датчики подключаются к нему через специальные порты. Также чаще всего автомобили оснащены бортовыми компьютерами, которые также подключаются к системе управления. Система управления имеет память и определенные алгоритмы работы, которые успешно обрабатывают, поступающие на них сигналы и управляют коробкой передач и переключением скоростей.

А вот видео о том, как правильно использовать коробку-робот:

Также на эту тему вы можете почитать:

Поделитесь в социальных сетях

Alex S 29 октября, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

Что такое робототехника - компоненты роботов

Робототехника - это наука и технология роботов, их проектирование, производство и применение. [1] Робототехника требует практических знаний в области электроники, механики и программного обеспечения и обычно сопровождается обширными практическими знаниями по многим предметам. [2] Человек, работающий в поле, - робототехник.

Хотя внешний вид и возможности роботов сильно различаются, все роботы имеют общие черты механической подвижной конструкции при некоторой форме автономного управления.Структура робота обычно в основном механическая и может быть названа кинематической цепью (ее функциональность аналогична скелету человеческого тела). Цепь состоит из звеньев (ее костей), приводов (мышц) и суставов, которые могут обеспечивать одну или несколько степеней свободы. Большинство современных роботов используют открытые последовательные цепочки, в которых каждое звено соединяет предыдущее с последующим. Эти роботы называются серийными роботами и часто напоминают человеческую руку. Некоторые роботы, такие как платформа Стюарта, используют замкнутые параллельные кинематические цепи.Другие структуры, например те, которые имитируют механическую структуру человека, различных животных и насекомых, сравнительно редки. Однако разработка и использование таких структур в роботах - активная область исследований (например, биомеханика). У роботов, используемых в качестве манипуляторов, на последнем звене установлен концевой эффектор. Этим концевым эффектором может быть что угодно, от сварочного устройства до механической руки, используемой для управления окружающей средой.

Этимология

Согласно Оксфордскому словарю английского языка, слово «робототехника» впервые в печати было использовано Исааком Азимовым в его научно-фантастическом рассказе «Лжец!», Опубликованном в мае 1941 года в журнале «Astounding Science Fiction».Робототехника основана на слове «робот», придуманном автором-фантастом и лауреатом Нобелевской премии Карелом Дляпеком в его театральной пьесе 1920 года R.U.R. (Универсальные роботы Россум, на чешском языке Rossumovi univerzálnà roboti). Слово «робот» происходит от слова «робот», означающего «самостоятельный труд», и, образно говоря, «тяжелая работа» или «тяжелая работа» на чешском и словацком языках. Происхождение слова - старославянская работа «рабство» («работа» в современном русском языке). Азимов не знал, что он придумал термин для новой области - поскольку конструкция электрических устройств называется электроникой, поэтому конструкция роботов может быть уместно названа робототехникой.[3] До появления этого термина, однако, существовал интерес к идеям, подобным робототехнике (а именно, к автоматам и андроидам), относящимся еще к 8 или 7 веку до нашей эры. В «Илиаде» бог Гефест делал говорящих служанок из золота [4]. Архиту из Тарента приписывают создание механического голубя в 400 г. до н.э. [5] Роботы используются в промышленных, военных, исследовательских, домашних, академических и исследовательских целях. [6]

Компоненты роботов

Привод

Нога робота, приводимая в движение воздушными мышцами.

Исполнительные механизмы - это «мускулы» робота; части, которые преобразуют накопленную энергию в движение. Безусловно, самыми популярными исполнительными механизмами являются электродвигатели, но существует множество других, некоторые из которых работают от электричества, а другие используют химические вещества или сжатый воздух.

Двигатели: В подавляющем большинстве роботов используются электродвигатели, которых существует несколько видов. Электродвигатели постоянного тока, знакомые многим, быстро вращаются, когда через них проходит электрический ток.Они будут вращаться в обратном направлении, если ток будет течь в другом направлении.
Шаговые двигатели: Как следует из названия, шаговые двигатели не вращаются свободно, как двигатели постоянного тока, они вращаются с шагом в несколько градусов за раз под управлением контроллера. Это упрощает управление ими, так как контроллер точно знает, на сколько они повернуты, без необходимости использования датчика. Поэтому они используются на многих роботах и ​​обрабатывающих центрах с ЧПУ.
Пьезо-двигатели: Недавней альтернативой двигателям постоянного тока являются пьезодвигатели, также известные как ультразвуковые двигатели.Они работают по принципиально иному принципу, при котором крошечные пьезокерамические ножки, вибрируя тысячи раз в секунду, перемещают двигатель по кругу или прямой линии. [7] Преимущества этих двигателей - невероятное нанометровое разрешение, скорость и доступная сила для их размера. [8] Эти двигатели уже коммерчески доступны и используются на некоторых роботах. [9] [10]
Воздушные мышцы: Воздушные мышцы - это простое, но мощное устройство для обеспечения тягового усилия. При надувании сжатым воздухом он сжимается до 40% от своей первоначальной длины.Ключом к его поведению является видимая снаружи оплетка, которая заставляет мышцу быть либо длинной и тонкой, либо короткой и толстой. Поскольку он ведет себя очень похоже на биологическую мышцу, его можно использовать для создания роботов с такой же системой мышц и скелетов, как и у животных. [11] Например, рука робота Shadow задействует 40 воздушных мышц для питания 24 суставов.
Электроактивные полимеры: Электроактивные полимеры - это класс пластмасс, которые меняют форму в ответ на электрическую стимуляцию.[12] Их можно сконструировать так, чтобы они гнулись, растягивались или сжимались, но до сих пор нет EAP, подходящих для коммерческих роботов, поскольку они, как правило, имеют низкую эффективность или ненадежны. [13] Действительно, все участники недавнего конкурса на создание роботов для армрестлинга с питанием от EAP были избиты 17-летней девушкой. [14] Однако ожидается, что в будущем они будут усовершенствованы, где они могут быть полезны для микророботов. [15]
Упругие нанотрубки: Это многообещающая экспериментальная технология на ранней стадии.Отсутствие дефектов в нанотрубках позволяет этим филаментам упруго деформироваться на несколько процентов с уровнями накопления энергии, возможно, 10 Дж / см 3 для металлических нанотрубок. Человеческий бицепс можно заменить проволокой из этого материала диаметром 8 мм. Такая компактная «мускулатура» может позволить будущим роботам опережать и опережать людей. [16]

Манипуляции

Роботам, которые должны работать в реальном мире, требуется некоторый способ манипулировать объектами; подбирать, изменять, уничтожать или иным образом оказывать влияние.Таким образом, «руки» робота часто называют концевыми эффекторами [17], а руку - манипулятором [18]. Большинство манипуляторов роботов имеют сменные исполнительные механизмы, каждый из которых позволяет им выполнять небольшой круг задач. У некоторых есть фиксированный манипулятор, который нельзя заменить, в то время как у некоторых есть один манипулятор очень общего назначения, например рука гуманоида.

Захваты: Распространенным эффектором является захват. В простейшем виде он состоит всего из двух пальцев, которые могут открываться и закрываться, чтобы брать и отпускать ряд мелких предметов.См. Концевые эффекторы [1].
Вакуумные захваты: Роботы для захвата и установки электронных компонентов и крупных объектов, таких как лобовые стекла автомобилей, часто используют очень простые вакуумные захваты. Это очень простые вяжущие приспособления, но они могут выдерживать очень большие нагрузки при условии, что поверхность сцепления достаточно гладкая для обеспечения всасывания.
Эффекторы общего назначения: Некоторые продвинутые роботы начинают использовать полностью гуманоидные руки, такие как Рука Тени и рука Шунка. [19] Управлять этими очень ловкими манипуляторами с 20 степенями свободы и сотнями тактильных датчиков [20] может быть сложно.Компьютер должен учитывать большой объем информации и выбирать лучший способ манипулировать объектом из множества возможных.

Полное руководство по всем формам эндеффекторов роботов, их конструкции и использованию см. В книге «Захваты роботов» [21].

Передвижение

Роботы-качалки

Segway в музее роботов в Нагое.

Для простоты большинство мобильных роботов имеют четыре колеса. Однако некоторые исследователи пытались создать более сложных колесных роботов с одним или двумя колесами.

Двухколесная балансировка: Хотя Segway обычно не считается роботом, его можно рассматривать как компонент робота. Некоторые настоящие роботы действительно используют аналогичный алгоритм динамической балансировки, и Робонавт НАСА был установлен на сегвее. [22]
Ballbot: Исследователи из Университета Карнеги-Меллона разработали новый тип мобильного робота, который балансирует на шаре, а не на ногах или колесах. «Ballbot» - это автономный всенаправленный робот с батарейным питанием, который динамически балансирует на одной металлической сфере с уретановым покрытием.Он весит 95 фунтов и является приблизительным ростом и шириной человека. Из-за своей длинной, тонкой формы и способности маневрировать в ограниченном пространстве он может работать лучше, чем современные роботы, в среде с людьми. [23]
Гусеничный робот: Другой тип катящегося робота - это тот, у которого есть гусеницы, как, например, городской робот НАСА, Урби. [24]

Шагающие роботы

Ходьба - сложная и динамичная задача. Было создано несколько роботов, которые могут надежно передвигаться на двух ногах, однако еще не создано ни одного, более прочного, чем человек.Как правило, эти роботы могут хорошо ходить по плоскому полу и иногда подниматься по лестнице. Никто не может ходить по каменистой неровной местности. Вот некоторые из опробованных методов:
Метод ZMP: Точка нулевого момента (ZMP) - это алгоритм, используемый такими роботами, как ASIMO компании Honda. Бортовой компьютер робота пытается удержать суммарные силы инерции (сочетание силы тяжести земли и ускорения и замедления ходьбы), которым точно противодействует сила реакции пола (сила, отталкивающая ногу робота от пола).Таким образом, две силы уравновешиваются, не оставляя момента (силы, заставляющей робота вращаться и падать). [25] Однако это не совсем то, как человек ходит, и разница очевидна для наблюдателей-людей, некоторые из которых отметили, что ASIMO ходит так, как будто ему нужен туалет. [26] [27] [28] Алгоритм ходьбы ASIMO не является статическим, и используется некоторая динамическая балансировка (см. Ниже). Однако для ходьбы требуется гладкая поверхность.
Прыжок: Несколько роботов, построенных в 1980-х Марком Райбертом в лаборатории ног Массачусетского технологического института, успешно продемонстрировали очень динамичную ходьбу.Изначально робот с одной ногой и очень маленькой ступней мог оставаться в вертикальном положении, просто подпрыгивая. Движение такое же, как у человека на пого-палке. Когда робот падает в сторону, он немного подпрыгивает в этом направлении, чтобы поймать себя. [29] Вскоре алгоритм был обобщен на два и четыре этапа. Был продемонстрирован двуногий робот, который бегает и даже выполняет сальто. [30] Было также продемонстрировано четвероногое животное, которое могло двигаться рысью, бегать, темп и скакать. [31] Полный список этих роботов см. На странице MIT Leg Lab Robots.
Динамическая балансировка: Более продвинутый способ передвижения робота - это использование алгоритма динамической балансировки, который потенциально более надежен, чем метод нулевой точки момента, поскольку он постоянно отслеживает движение робота и ставит ноги для основная стабильность. [32] Эту технику недавно продемонстрировал робот Dexter Robot компании Anybots [33], который настолько стабилен, что может даже прыгать. [34]
Пассивная динамика: Возможно, наиболее многообещающий подход использует пассивную динамику, в которой для большей эффективности используется импульс качающихся конечностей.Было показано, что полностью лишенные питания гуманоидные механизмы могут спускаться по пологому склону, используя только силу тяжести для движения. Используя эту технику, роботу нужно лишь немного двигать, чтобы идти по плоской поверхности, или немного больше, чтобы подняться на холм. Этот метод обещает сделать шагающих роботов как минимум в десять раз более эффективными, чем ходунки ZMP, такие как ASIMO. [35] [36]

Взаимодействие с людьми

Роботы

f должны эффективно работать в домах и других непромышленных средах, решающее значение будет иметь то, как они будут выполнять свою работу, и особенно то, как им будет приказано остановиться.Люди, которые с ними взаимодействуют, могут иметь мало или совсем не обучаться робототехнике, поэтому любой интерфейс должен быть чрезвычайно интуитивно понятным. Авторы научной фантастики также обычно предполагают, что роботы в конечном итоге будут общаться с людьми с помощью разговоров, жестов и мимики, а не через интерфейс командной строки. Хотя речь была бы наиболее естественным способом общения для человека, для робота это совершенно неестественно. Пройдет немало времени, прежде чем роботы будут взаимодействовать так же естественно, как вымышленный C3P0.

Распознавание речи: Интерпретация непрерывного потока звуков, исходящих от человека (распознавание речи), в реальном времени - сложная задача для компьютера, в основном из-за большой изменчивости речи. Одно и то же слово, произнесенное одним и тем же человеком, может звучать по-разному в зависимости от местной акустики, громкости, предыдущего слова, простужен ли говорящий или нет и т. Д. Это становится еще труднее, когда у говорящего другой акцент. [47] Тем не менее, в этой области были достигнуты большие успехи с тех пор, как Дэвис, Биддульф и Балашек разработали первую «систему голосового ввода», которая распознавала «десять цифр, произносимых одним пользователем со 100% точностью» в 1952 году.[48] ​​В настоящее время лучшие системы могут распознавать непрерывную естественную речь со скоростью до 160 слов в минуту с точностью 95%. [49]
Жесты: В будущем можно представить, как вы будете объяснять роботу-повару, как приготовить выпечку, или спрашивать дорогу у робота-полицейского. В обоих случаях жесты рук помогли бы вербальному описанию. В первом случае робот будет распознавать жесты, сделанные человеком, и, возможно, повторять их для подтверждения. Во втором случае робот-полицейский жестом указывал «по дороге, а затем повернуть направо».Вполне вероятно, что жесты станут частью взаимодействия между людьми и роботами. [50] Было разработано очень много систем для распознавания жестов человеческих рук [51].
Выражение лица: Выражение лица может обеспечить быструю обратную связь о ходе диалога между двумя людьми, и вскоре он может сделать то же самое для людей и роботов. Робот должен знать, как подойти к человеку, судя по его выражению лица и языку тела. Независимо от того, счастлив ли человек, напуган или выглядит сумасшедшим, зависит тип взаимодействия, ожидаемого от робота.Аналогичным образом, такой робот, как Kismet, может воспроизводить различные выражения лица, что позволяет ему вести значимый социальный обмен с людьми. [52]
Личность: Многие из роботов из научной фантастики обладают индивидуальностью, и это то, что может быть, а может и не быть желательным в коммерческих роботах будущего. [53] Тем не менее, исследователи пытаются создать роботов, которые кажутся индивидуальными [54] [55]: то есть они используют звуки, выражения лица и язык тела, чтобы попытаться передать внутреннее состояние, которое может быть радостью, грустью или страхом.Одним из коммерческих примеров является Плео, игрушечный робот-динозавр, который может проявлять несколько очевидных эмоций. [56]

Контроль

Для выполнения задач необходимо управлять механической структурой робота. Управление роботом включает три отдельных этапа - восприятие, обработку и действие (робототехнические парадигмы). Датчики предоставляют информацию об окружающей среде или самом роботе (например, положение его суставов или его конечный эффектор). Затем эта информация обрабатывается для расчета соответствующих сигналов исполнительным механизмам (двигателям), которые перемещают механическую конструкцию.

Этап обработки может варьироваться по сложности. На реактивном уровне он может преобразовывать необработанную информацию датчика непосредственно в команды исполнительного механизма. Объединение датчиков можно сначала использовать для оценки интересующих параметров (например, положения захвата робота) на основе зашумленных данных датчика. Из этих оценок следует немедленная задача (например, перемещение захвата в определенном направлении). Методы теории управления преобразуют задачу в команды, которые приводят в действие исполнительные механизмы.

При более длительных временных масштабах или при выполнении более сложных задач роботу может потребоваться построить и рассуждать с помощью «когнитивной» модели.Когнитивные модели пытаются представить робота, мир и то, как они взаимодействуют. Распознавание образов и компьютерное зрение можно использовать для отслеживания объектов. Картографические методы можно использовать для построения карт мира. Наконец, можно использовать планирование движения и другие методы искусственного интеллекта, чтобы понять, как действовать. Например, планировщик может выяснить, как выполнить задачу, не столкнувшись с препятствиями, не упав и т. Д.

Системы управления также могут иметь разные уровни автономии.Прямое взаимодействие используется для тактильных или телеуправляемых устройств, и человек почти полностью контролирует движение робота. В режимах помощи оператору оператор управляет задачами среднего и высокого уровня, а робот автоматически определяет, как их выполнять. Автономный робот может длительное время обходиться без вмешательства человека. Более высокий уровень автономии не обязательно требует более сложных когнитивных способностей. Например, роботы на сборочных заводах полностью автономны, но работают по фиксированной схеме.

Динамика и кинематика

Исследование движения можно разделить на кинематику и динамику. Под прямой кинематикой понимается расчет положения, ориентации, скорости и ускорения рабочего органа, когда известны соответствующие значения шарниров. Обратная кинематика относится к противоположному случаю, в котором требуемые значения шарниров рассчитываются для заданных значений рабочего органа, как это делается при планировании траектории. Некоторые особые аспекты кинематики включают обработку избыточности (различные возможности выполнения одного и того же движения), предотвращение столкновений и предотвращение сингулярностей.После того, как все соответствующие положения, скорости и ускорения были рассчитаны с использованием кинематики, методы из области динамики используются для изучения влияния сил на эти движения. Под прямой динамикой понимается расчет ускорений робота после того, как известны приложенные силы. Прямая динамика используется в компьютерном моделировании робота. Обратной динамикой называется расчет сил привода, необходимых для создания заданного ускорения конечного эффектора. Эта информация может быть использована для улучшения алгоритмов управления роботом.

В каждой области, упомянутой выше, исследователи стремятся разработать новые концепции и стратегии, улучшить существующие и улучшить взаимодействие между этими областями. Для этого необходимо разработать и внедрить критерии «оптимальной» производительности и способы оптимизации конструкции, структуры и управления роботами.

Образование

Робототехника как предмет бакалавриата довольно распространена. В США университеты, специализирующиеся на робототехнике, включают Университет Карнеги-Меллона, Массачусетский технологический институт и Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе.В Австралии есть степень бакалавра инженерных наук в Университете Дикина, Университете Флиндерса, Технологическом университете Суинберна и Университете Западного Сиднея. Другие предлагают ученые степени в области мехатроники. В Великобритании ученые степени по робототехнике предлагают ряд учреждений, включая Университет Эссекса, Университет Хериот-Ватт, Ливерпульский университет, Университет Рединга, Университет Шеффилда Халлама, Университет Стаффордшира, Университет Сассекса, Университет Роберта Гордона и Университет. Тунку Абдул Рахман.

Список литературы

1- Определение робототехники - онлайн-словарь Merriam-Webster.
2-Обзор отрасли: Робототехника от Monster Career Advice.
3- Азимов, Исаак (2003). Золото. Эос.
4- Дебора Левин Гера. Древнегреческие идеи о речи, языке и цивилизации.
5- BBC NEWS - Хронология Real Robots
6-Robotics: О выставке.
7- Piezo LEGS® - Технология. Пьезомотор.
8- Squiggle Motors: Обзор - SQUIGGLE микромоторная технология, запатентованный пьезоэлектрический мотор с небольшим размером, высокой силой и скоростью
9- Nishibori et al.(2003). «Рука робота с пальцами, использующая ультразвуковые двигатели вибрационного типа (рабочие характеристики)». Журнал робототехники и мехатроники.
10-Template: Робототехника Cite - очень интересная область работы. paper
11-Shadow Robo.t Компания: Air Muscles.
12- Электроактивные полимеры - EAP. Azom.com Материалы от А до Я. Re
13-Йосеф Бар-Коэн (2002). «Электроактивные полимеры: современные возможности и проблемы» (PDF). Материалы симпозиума SPIE по интеллектуальным конструкциям и материалам.
14- Грэм-Роу, Дункан (2008-03-08). «Роботы-армрестлеры избиты девочкой-подростком». Новый ученый.
15-Otake et al. (2001). «Формы гелевых роботов из электроактивного полимерного геля» (PDF).
16- Джон Д. Мэдден, 2007 г., Мобильные роботы: двигательные проблемы и решения с использованием материалов, Наука 16 ноября 2007 г .: Vol. 318. нет. 5853, pp. 1094-1097, DOI: 10.1126 / science.1146351
17- Что такое роботизированный конечный эффектор ?. ATI Industrial Automation (2007).
18- Crane, Carl D .; Джозеф Даффи (1998-03).Кинематический анализ роботов-манипуляторов. Издательство Кембриджского университета.
19- Оллкок, Эндрю (2006-09). Антропоморфная рука почти человеческая. Машины.
20- Технические характеристики Shadow Dextrous Hand
21 - G.J. Монкман, С. Гессе, Р. Штайнманн и Х. Шунк - Захваты для роботов - Wiley, Berlin 2007
22- Отчет о деятельности ROBONAUT. НАСА (2004-02).
23- Карнеги-Меллон. «Исследователи Карнеги-Меллона разработали новый тип мобильного робота, который балансирует и движется на шаре, а не на ногах или колесах».Пресс-релиз.
24-JPL Робототехника: Система: Коммерческие вездеходы
25-Достижение стабильной ходьбы. Honda в мире.
26- Веселая прогулка. Путер Гик (2004-12-28).
27-ASIMO's Pimp Shuffle. Popular Science (9 января 2007 г.).
28-Vtec Forum: Пьяный робот? резьба
29-3D One-Leg Hopper (1983-1984). MIT Leg Laboratory
30-3D Biped (1989–1995). Лаборатория ног Массачусетского технологического института.
31 Четвероногий (1984-1987). Лаборатория ног Массачусетского технологического института.
32-Про роботов. Anybots.
33- Домашняя страница. Anybots.
34 - Декстер прыгает видео.YouTube (2007-03).
35-Коллинз, Стив; Wisse, Martijn; Руина, Энди; Тедрейк, Русс (2005-02-11). «Эффективные двуногие роботы на основе пассивно-динамических ходунков» (PDF). Science (307): 1082-1085.
36-Коллинз, Стив; Руина, Энди. «Двуногий шагающий робот с эффективной походкой, похожей на человеческую». Proc. Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации ..
37- Испытание пределов стр. 29. Boeing.
38- Миллер, Гэвин. Введение. snakerobots.com.
39- ACM-R5
40- Плавательный робот-змея (комментарий на японском языке)
41- Коммерческий шагающий четвероногий автомобиль «ТИТАН VII».Лаборатория робототехники Хиросе Фукусима.
42- Плен, робот, который скользит по вашему столу. SCI FI Tech (23 января 2007 г.).
43-Sfakiotakis, et al. (1999-04). «Обзор способов плавания рыб для водного передвижения» (PDF). IEEE Journal of Oceanic Engineering.
44- Ричард Мейсон. Какой рынок у рыб-роботов ?.
45- Роботизированная рыба на базе Gumstix PC и PIC. Группа робототехники, ориентированной на человека в Университете Эссекса.
46- Витун Джуварахавонг. Робот-рыба. Институт полевой робототехники.
47- Обзор современного состояния технологий человеческого языка: 1.2: Распознавание речи
48 - Фурнье, Рэндольф Скотт и Б. Джун. Шмидт. «Технология голосового ввода: стиль обучения и отношение к его использованию». Журнал Delta Pi Epsilon 37 (1995): 1_12.
49- История программного обеспечения для распознавания речи, голоса и транскрипции. Естественно говорящий дракон.
50- Waldherr, Romero & Thrun (2000). «Интерфейс на основе жестов для взаимодействия человека и робота» (PDF). Kluwer Academic Publishers.
51- Маркус Колер. Системы распознавания жестов рук на основе зрения.Дортмундский университет.
52 - Кисмет: робот в лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института взаимодействует с людьми. Сэм Огден.
53- (Парк и др. 2005) Синтетическая личность в роботах и ​​ее влияние на отношения между человеком и роботом
54-Национальное общественное радио: Робот-регистратор определяет направления и отношение
55- Новый ученый: хороший робот имеет индивидуальность, но не выглядит
56-Угобе: Представляем Плео

TechCrunch - Новости стартапов и технологий

С возвращением в Mixtape, подкаст TechCrunch, в котором рассматривается человеческий фактор, лежащий в основе технологий.Для этого эпизода мы поговорили с Мередит Уиттакер, соучредителем AI Now Institute и Mi

.

Twitter закрывает Periscope, видеоприложение, которое он приобрел несколько лет назад, когда Facebook Live пригрозил выйти из игры. Когда мы транслируем сеансы Gillmor Gang, мы отправляем их в Facebook, Twit

.

Добро пожаловать на TechCrunch Exchange, еженедельный информационный бюллетень о стартапах и рынках. В целом он основан на ежедневной колонке, которая появляется на Extra Crunch, но бесплатна и предназначена для выходных, читая

Это была неделя для Pinterest, и не в хорошем смысле.В то время как компания урегулировала иск о дискриминации по признаку пола, поданный ее бывшим операционным директором, огромная сумма урегулирования в размере 22,5 миллиона долларов составила

.

Я часто начинаю звонки основателям с вопроса, почему они готовы поставить свои средства к существованию на идею, которая, скорее всего, потерпит неудачу. Это небольшой прием, который позволяет мне увидеть, насколько уязвим основатель, и

Вчера Министерство торговли США включило DJI в список 77 новых записей в своем «списке организаций». Что именно это означает для будущего компании в Штатах, остается неясным, но это

С возвращением в This Week in Apps, еженедельную серию TechCrunch, в которой представлены последние новости о мобильных ОС, мобильных приложениях и экономике приложений в целом.Индустрия приложений сейчас популярна как никогда:

Apple поставила своего партнера по контрактному производству Wistron на испытательный срок и не предоставит тайваньской фирме новый бизнес до тех пор, пока она не примет «полные корректирующие меры» после упущений в i

.

Наверное, неудивительно, что, когда Founders Fund был еще совсем молодой венчурной фирмой, ее первым руководителем стал Джастин Фишнер-Вольфсон. Получив две степени Стэнфордского и

U.Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) выдало разрешение на использование в чрезвычайных ситуациях (EUA) вакцины Moderna против COVID-19, как и ожидалось после независимой комиссии по поручению администратора

Остальной мир может замедлиться, пока мы готовимся к Рождеству и Новому году, но мы не останавливаемся на достигнутом.

Мы беседуем со старшим сенатором от Миннесоты о фитнес-трекерах, Sony продает Cyberpunk 2077 из PlayStation Store, а индийский стартап по доставке товаров Zomato поднимает масштабный раунд.Thi

Наушники! В любой год они станут отличным подарком, но они - еще лучший вариант, когда многие из нас застряли дома. Трудно думать (а тем более делать что-либо), когда фоновый трек o

Идея о том, что спутники и другие космические корабли могут дозаправляться, ремонтировать или даже добавлять новые возможности, находясь на орбите, в целом казалась «хорошей в теории», но, как лидеры из M

Прочитав обзор нового фитнес-трекера Amazon, сенатор от Миннесоты Эми Клобучар написала открытое письмо.«Недавние сообщения вызвали озабоченность по поводу доступа Halo к этим обширным ресурсам

человек.

Исторический иск Министерства юстиции к Google продвигается, хотя и очень, очень медленно. На слушаниях по статусу в пятницу окружной судья США Амит Мехта установил ориентировочную дату рассмотрения дела cas

.

Что дальше? Это вопрос, который мы задаем себе здесь, в TechCrunch, каждый день в течение последних 15 лет. Ответ чаще всего исходит от основателей на самой ранней стадии. Это

Несмотря на то, что в последнее время ведется много споров по поводу гиг-экономики, Джара Юстон утверждал, что пора переосмыслить большую часть рабочей силы - почасовую рабочую силу.Юстон, предыдущий

Сегодня Bloomberg сообщил, что популярный стартап Bumble, ориентированный на свидания, подал документы на IPO, хотя и в частном порядке. Новость о том, что Bumble проводит IPO, не является сюрпризом. Покрытие TechCrunch t

Мобильное приложение для путешествий Hopper сильно пострадало от пандемии COVID-19, поскольку потребители отменили свои поездки, а авиакомпании отказались от рейсов. Но сложности с получением кредита авиакомпании и возвратом

Загрузи больше

7 лучших комплектов роботизированной руки до 100 долларов

В 80-е годы появился Арматрон.Все началось с игрушечной руки-робота, предложенной Tandy electronics. Сегодня это совершенно новый мир.

Вы можете управлять наборами роботизированных манипуляторов с помощью Arduino, программировать их через USB или даже с помощью гидравлического пульта дистанционного управления.Хотя многие комплекты роботизированных рук дороги, вам не нужно тратить целое состояние, чтобы повеселиться.

Следующие наборы роботов-манипуляторов обойдутся вам менее чем в 100 долларов (по крайней мере, на Amazon).

Лучший робот-манипулятор Arduino

Arduino, вероятно, является самым популярным программируемым контроллером, используемым производителями по всему миру.Робототехника также является одним из самых популярных проектов для энтузиастов Arduino. Таким образом, очевидно, что комплекты роботизированных манипуляторов, управляемые Arduino, также будут популярны.

4 лучших стартовых набора для начинающих Arduino

Существует множество отличных проектов Arduino для начинающих, которые вы можете использовать для начала, но для начала вам понадобится Arduino и некоторые компоненты.Вот наш выбор из 4 лучших стартовых наборов для любого начинающего энтузиаста Arduino.

1. Комплект роботизированной руки SunFounder DIY

Вы обнаружите, что большинство продуктов SunFounder для робототехники хорошо оценены на Amazon.4-осевой роботизированный манипулятор SunFounder DIY не является исключением.

Если вы хотите научиться управлять роботом с помощью Android, эта роботизированная рука просто необходима.Работает с открытым исходным кодом MCU Arduino UNO.

Вы можете использовать четыре потенциометра на панели управления для управления всеми четырьмя осями.Или вы можете стать немного более продвинутым и отправлять команды на руку с вашего Arduino. Это делается через USB-кабель и последовательный порт Arduino.

Это «умный» робот в том смысле, что вы можете «научить» его выполнять серию до 100 движений за один раз.После программирования рука будет повторять эти движения сколько угодно раз.

  • Ось : четыре
  • Элементы управления : Панель управления (потенциометры), Arduino или через ПК (с LabVIEW)
  • Axis Control : отдельные сервоприводы
  • Power : две батареи 18650 (не входят в комплект)
  • Ценовой диапазон : Менее 100 долларов

2.ArmUno 2.0 MeArm

АрмУно 2.0 Комплект роботизированной руки MeArm совместим с Arduino или Raspberry Pi и даже включает в себя бесплатное загружаемое программное обеспечение, которое вы можете сразу начать использовать.

Это четырехосный рычаг с четырьмя управляющими сервоприводами.Вы также можете использовать Windows-совместимое программное обеспечение для управления роботом и обучения его движениям. Рекламируется, что он поставляется с деталями, вырезанными лазером, но некоторые обозреватели отметили, что он кажется немного хлипким. Тем не менее, цена очень конкурентоспособна, учитывая, что в него входит все необходимое программное обеспечение.

Перед заказом убедитесь, что у вас есть Arduino или Raspberry Pi, потому что он вам нужен для работы робота! Соберите его в кратчайшие сроки с помощью отвертки.Перед покупкой ознакомьтесь со схемами подключения и исходным кодом на веб-сайте Microbotlabs, чтобы знать, что у вас есть все необходимое.

  • Ось : четыре
  • Controls : управление через Arduino или Raspberry Pi, включая программное обеспечение для управления на базе Windows
  • Axis Control : отдельные сервоприводы
  • Power : четыре батарейки AA для питания Arduino (не входят в комплект)
  • Ценовой диапазон : Менее 50 долларов

Лучший гидравлический робот-манипулятор

Если вы действительно хотите попробовать что-то другое, подумайте о создании гидравлического робота-манипулятора.Эти комплекты идеально подходят для изучения элементов управления гидравликой, и дети их легко собрать.

3.Комплект кромки гидравлического робота-манипулятора OWI

Забудьте об аккумуляторах и сервоприводах.Этот гидравлический роботизированный манипулятор OWI полностью работает от воды. У него также больше осей движения, чем у большинства других в этом ценовом диапазоне.

Вы можете управлять шестью осями движения.Это включает запястье в двух направлениях, базовое вращение, движение плеч и вертикальный / горизонтальный досягаемость. Он включает в себя рычажную систему управления для управления гидравликой на каждой оси.

Эта рука состоит из 229 деталей, поэтому рекомендуется для детей от 12 лет и старше.Это очень простой, но эффективный способ научить детей (и взрослых!) Силе гидравлики, сопровождаемый простыми инструкциями.

  • Ось : пять
  • Органы управления : пять рычагов, по одному для каждой оси
  • Axis Control : отдельный гидроцилиндр
  • Мощность : Вода
  • Ценовой диапазон : Менее 100 долларов

Лучший программируемый робот-манипулятор

Хотите вывести свои навыки робототехники на новый уровень? Попробуйте собрать и запрограммировать комплект роботизированного манипулятора со встроенным микроконтроллером.Приведенные ниже комплекты готовы к программированию.

4.Автомобильный комплект робота LewanSoul Arbit

Большинство комплектов программируемых рычагов, которые имеют столько же датчиков и функций, как этот, обычно стоят более 100 долларов.Однако, поскольку он полностью сделан из дерева, это значительно снижает стоимость.

Если вы все равно больше заинтересованы в изучении электроники и робототехники, то автомобильный комплект для роботов LewanSoul Arbit Robot станет отличным компромиссом.

Этот робот-манипулятор поставляется с контроллером Micro: bit, который можно программировать с помощью веб-графического компилятора JavaScript.Он поставляется с модулем Bluetooth, светодиодной матрицей, акселерометром, электронным компасом и даже термометром! Он поддерживает Bluetooth, поэтому вы можете управлять автомобильным роботом-манипулятором с помощью устройства Android или iOS.

  • Ось : три
  • Органы управления : пять рычагов, по одному для каждой оси
  • Axis Control : Программирование микробитового контроллера
  • Мощность : Два 3.Литиевые батареи 7В
  • Ценовой диапазон : Менее 100 долларов

5. OWI-535 Роботизированный манипулятор Edge

OWI хорошо известна тем, что производит такие высококачественные и прочные роботизированные комплекты.

Этот пятиосевой роботизированный манипулятор OWI, состоящий из 187 деталей, включает захват и манжету для движения запястья на 120 градусов.Вы также можете запрограммировать диапазон изгиба 300 градусов, базовое вращение и базовое движение на 180 градусов. Он даже включает в себя прожектор на захвате (для всех тех предметов, которые вам нужно поднимать в темноте).

В комплект руки входит проводной пульт дистанционного управления для управления манипулятором робота.

Примечание : Чтобы запрограммировать устройство на выполнение серии автоматических движений, приобретите интерфейс USB и программное обеспечение.Это увеличивает цену, но все равно остается ниже 100 долларов.

  • Ось : пять
  • Controls : проводной пульт дистанционного управления, программируемый с помощью надстройки интерфейса USB
  • Axis Control : отдельные сервоприводы
  • Power : четыре батареи типа D
  • Ценовой диапазон : Менее 100 долларов

Лучший детский робот-манипулятор

Используйте эти наборы роботизированных рук, чтобы познакомить детей с робототехникой!

6.Моторизованная роботизированная рука HEXBUG VEX

Роботизированная рука HEXBUG VEX предназначена в основном для того, чтобы дети увлеклись созданием робототехники.Он обеспечивает конструкцию в стиле LEGO. Но он предлагает диапазон движения по четырем осям только с одной скоростью.

Он поставляется с проводным пультом дистанционного управления с четырьмя переключателями для управления всеми четырьмя сервоприводами.Обратите внимание, что некоторые обозреватели отметили, что устройство изготовлено из пластика, сервоприводы которого достаточно прочны, чтобы их можно было гнуть.

Поскольку созданный роботизированный манипулятор также может быть выполнен в двух других конфигурациях, измельчитель и скорпион.Это все равно что собрать три комплекта в одном! Для молодого «творца» в вашей семье это идеальная отправная точка.

  • Ось : четыре
  • Controls : проводной пульт
  • Axis Control : отдельные сервоприводы
  • Power : три батареи C / LR (не входят в комплект)
  • Ценовой диапазон : Менее 100 долларов

7.UBTECH: Комплект Jimu Builderbots

Как и комплект Hexbug, этот комплект роботизированной руки UBTECH Builderbots предназначен для обучения детей робототехнике и программированию.

Это роботизированный комплект из 357 деталей, который включает инфракрасный датчик, светодиод и четыре серводвигателя.Вы можете управлять роботом, запрограммировав его с помощью проприетарного кода «Blockly» для перетаскивания через приложение для роботов JIMU для iOS или Android.

  • Ось : четыре
  • Controls : Программируется через мобильное устройство
  • Axis Control : отдельные сервоприводы
  • Power : одиночный литий-ионный аккумулятор (в комплекте)
  • Ценовой диапазон : Менее 100 долларов

Комплекты роботизированной руки - это только начало

Если вы новичок в робототехнике и хотите увлекательный проект, который научит вас основам, все эти комплекты манипуляторов идеально подходят.Для взрослых наборы, совместимые с Arduino, также позволят вам погрузиться в мир программирования микроконтроллеров.

Пока вы это делаете, загрузите наше руководство для начинающих по Arduino, и как только вы будете готовы, вы сможете купить комплект роботизированной руки и действительно отправиться с ним в город.

Робототехника будущего | Роботы будущего | Связи роботов

Роботы как жизнь

Роботизированный инженеры проектируют следующее поколение роботов, чтобы они выглядели, чувствовали и действовать более человечно, чтобы нам было легче согреться до холода машина.

Реалистичные волосы и кожа со встроенными датчиками позволят роботы естественным образом реагируют на окружающую среду. Например, робот который чувствует ваше прикосновение к плечу и поворачивается, чтобы поприветствовать вас.

Незаметные действия роботов, которые обычно остаются незамеченными людьми, помогают оживить их, а также могут передавать невербальные общение.

Искусственные глаза, которые двигаются и мигают. Незначительные движения груди, которые имитировать дыхание.Человек заставил мускулы изменить выражение лица. Эти все они должны иметь атрибуты для социально приемлемых роботов будущее.

Мозг, стоящий за красотой, станет ключом к превращению реалистично выглядящей машины в робота, похожего на жизнь. ИИ играет ключевую роль в успешное взаимодействие человека и робота.

Ссылки

HRP-4C Поющий робот (видео)

HRP-4C, АИСТ, крупный план (видео)

Живой шагающий робот-женщина (видео)

Kokoro Actroid DER2

Joey Chaos видео

Жюля

Ева робот-женщина

Девушка-робот поет

Проект Айко

Hanson Robotics

Домашние животные-роботы

Домашними животными будущего могут стать роботы с искусственным интеллектом.

Домашние животные-роботы

Соревнования роботов

Конечная цель проекта RoboCup - создать команду полностью автономных гуманоидных роботов, которые смогут победить мир людей. чемпионская команда по футболу к 2050 году.

Конкурс FIRST Robotics Competition предлагает командам молодых людей и их наставников решить общую проблему в течение шести недель. используя стандартный «комплект деталей» и общий свод правил.Команды собирают роботов из деталей и выставляют их на соревнования.

Веб-сайт RoboCup

ПЕРВОЕ Соревнование по робототехнике

Роботизированные насекомые

Насекомые придумали много интересных решений проблем, с которыми придется столкнуться роботам будущего. иметь дело с подобным сотрудничеством, специализированным движением и адаптацией к меняющимся условиям.Инженеры-робототехники используют примеры, встречающиеся в природе в их проекты.

Роботы-насекомые

Экзоскелеты

Носимые бионические костюмы разрабатываются для военных, чтобы позволить солдатам переносить более тяжелые грузы и экономить энергию.

Экзоскелеты также используются для оказания помощи спасателям в перемещении тяжелых предметов и бионики для пациентов с двигательными нарушениями.

Экзоскелеты

.