?

Log in

No account? Create an account

edison1


Роботы, военные роботы.


Previous Entry Share
Костюм телеприсутствия, виртуальной реальности
edison1
Как достичь полного участия в 3D-игровых сайтах? Домашним киберкостюмом (костюм телеприсутствия, костюм виртуальной реальности, аватар-технология, интерфейс робота телеприсутствия, универсальный симулятор, костюм виртуанавта, телеаватар, теледроид) виртуальной реальности: экзоскелетный интерфейс управления аватаром виртуальной реальности, реальным андроидом. Киберкостюм: экзоскелет в 3D-кардане с приводами, датчиками углов + 3D-картинка кибершлема, 3D-звук. Двусторонняя силовая отрицательная обратная связь «человек – аватар» датчиками углов, приводами крутит человека в 3 осях кардана, балансируя вес рычажными противовесами. Софт подкруткой карданных осей держит углы карданных осей не меньше 45°, не дает совпасть осям 3D-кардана экономя энергию угловых ускорений. Человек жмет пропорциональные тензометрические (защищены от электромагнитных помех) датчики силы экзоскелетов рук, ног человека. Датчики включая привод убегают (обнуляя силу) от человека, двигая пальцами, руками, ногами аватара (андроида). Приводами экзоскелетов рук, ног виртуальная внешняя среда управляет человеком, если ее сила на аватаре больше силы человека. Приводами экзоскелетов рук, ног внешняя среда управляет человеком, если его сила в установленном масштабе меньше силы (датчики) в тросах андроида. Это двухсторонняя силовая пропорциональная отрицательная обратная связь через провода, оптоволокно или радиолинию. Управление приводом киберкостюма в однодатчиковом режиме: привод силу тензодатчика держит постоянной, 2-й тензодатчик обратному движению не нужен. Однодатчиковый режим чаще работает на систему постоянной диагностики всех тензодатчиков киберкостюма. При росте силы тензодатчика сгибателя руки (ноги) сила тензодатчика разгибателя обнулится или станет постоянной малой величиной. Нет: отказал тензодатчик разгибателя. Аналогично диагностика тензодатчика сгибателя при росте силы тензодатчика разгибателя. Диагностику пар тензодатчиков софт проверит по сигналам других датчиков. Отказ тензодатчика: в кибершлеме высветится схема киберкостюма с мигающим красным цветом (работающие синим) отказавшего тензодатчика. Отказал режим «2 датчика»: привод включит однодатчиковый режим. Режим «2 датчика»: привод включит разность сил пары тензодатчиков «сгибатель – разгибатель». Каждый датчик работает в обоих режимах: 2 датчика сгибателя + 2 датчика разгибателя + процентно-диапазонное голосование датчиков = 4-кратное дублирование датчиков киберкостюма + гальваническая развязка. Диагностика датчиков: софт прозвонит входы, выходы, голосуют 4 канала. У 4 каналов дублирования разные код, протоколы передачи: помеха меняя смысл команды, не пройдет систему голосования каналов. Мала разность сил пар тензодатчиков: колебания гасит таблица «разность сил – задержка привода»: меньше разность – больше задержка привода. Пользователь ставит диапазон приоритета силы тактильной матрицы ладони андроида: работа с хрупкими, непрочными предметами. Диапазон превышен: приоритет уйдет в канал «сила в тросе». Двухсторонняя силовая отрицательная обратная связь (в авиации: адаптивное электродистанционное управление) соединит части-А-В машины 2 каналами связи + 2 привода + 2 датчика угла (перемещения) + 2 датчика силы. Канал-1 разностью углов (перемещений) датчиков частей-А-В найдет знак перемещения привода. По знаку канал-2 уравняет цифры датчиков углов, сил двигая приводом часть машины где меньше сила. Без датчиков силы двухсторонняя обратная связь работает, но больше расход энергии, амплитуда паразитных колебаний; совпали углы – сила захвата, прижима резко колеблется 0-100%. Экзоскелеты рук человека, руки андроида датчиками силы дозируют силу удержания, прижима, сжатия груза. Иначе: совпали углы обратной связи: упал груз с рук; рука раздавит непрочный груз. Техника безопасности требует датчики силы туловища, ног, рук в исполнении киберкостюмами (командировка) супружеских обязанностей. Датчики (угла, силы) зажимов пальцев, рук, ног, туловища соединят киберкостюм с аватаром (андроид) двухсторонней силовой отрицательной обратной связью. Координаты киберкостюма калибруют ультрафиолетовые датчики расстояния в шарнирах экзоскелетов рук, ног. Мал трафик Интернета, отключим датчики сил ног, туловища. Датчики перемещения 34 тросов дают аватару (андроид) углы суставов человека. Тросы киберкостюма высокомодульные (не пружинят) с высокой скоростью звука для быстродействия, экономичности привода. В обратной связи таблица «сила троса – сдвиг фазы». Упругие деформации тросов стабилизирует автомат натяжения. Вес экзоскелетов рук, ног компенсируют пружины. С цифр обратной связи софт вычтет цифру датчика силы пружины по синусам 2 углов наклона к вертикали. Зажимы пальцев, рук, ног, туловища дают человеку силы действующие на аватара (андроид). При задержке (её снизит безсерверная обратная связь) управления софт андроида (аватар) держит равновесие, дистанцию до объектов. Задержка управления: сумма времени реакции датчика + время движения сигнала в линии связи + время аппаратной обработки сигнала обеими сторонами + время реакции привода. Задержку управления 0,01сек имеет транзисторный привод: мотор вращает маховик-статор с 3-фазной обмоткой. Внутри маховик-статора ротор с постоянными магнитами. 3-фазная обмотка статора имеет в каждой фазной обмотке закорачивающий её транзистор. Не закороченные обмотки маховик-статора не вращают ротор. Сигнал управления, одновременно закорачивая (замыкая) все обмотки статора, создает в них ток, наведенный электромагнитной индукцией от постоянных магнитов ротора из-за взаимного движения обмоток и магнитов. Магнитное поле от тока в обмотках сцепляет маховик-статор с ротором. Ротор шкивом тянет трос-1 руки (ноги). Это изобретенная мной безинерционная транзисторная муфта сцепления. Включается, выключается за 0,01сек. Трос-1 вращает большой шкив-2. На оси шкив-2 маленький шкив-3 тянет выходной трос привода. Это бесшумный тросовый редуктор: меньше вес, выше КПД чем у шестеренного. Сигнал управления транзисторной муфтой сцепления меняя частоту, период короткого замыкания обмоток маховик-статора плавно управляет 0-100% пробуксовкой (скольжением) сцепления маховик-статора с ротором. Транзисторы за наносекунды коротко замыкают, размыкают обмотку. У разомкнутых обмоток маховик-статора нет электромагнитного сцепления с ротором. Сигнал управления транзисторами передает в статор вращающийся трансформатор + дублирующий ультрафиолетовый канал сигнала. Возврат в нулевое положение ротора реверс-включением (задний ход) 3-фазных муфтовых обмоток маховик-статора: реверс-поле вращается против движения маховик-статора, быстрее маховик-статора (ускоряя его), возвращая ротор в нулевое положение. Вес вращающегося маховик-статора транзисторной муфты сцепления, не входит в ускоряемые приводом массы: быстродействие привода «маховик-статор + транзисторная муфта сцепления» в 5раз больше электромотора. Чем быстрее вращается маховик-статор, тем больше закон-2 Ньютона, закон электромагнитной индукции усилят момент, мощность выхода транзисторной муфты сцепления. У разгоняющегося электромотора все наоборот. Мощность (пропорциональна окружной скорости) транзисторной муфты 10раз больше разгоняющегося с нуля электромотора. Кинематика киберкостюма оптимизирована на унификацию транзисторных муфт. Софт по угловой скорости и скорости изменения силы, регулируя взаимное противодействие тросов сгибателей, разгибателей экзоскелетов рук, ног уберет все зазоры механизмов, компенсирует деформации упругости деталей киберкостюма. Софт отрицательной обратной связью «датчик ускорения троса – транзисторная муфта» держит постоянным (увеличит ресурс тросов) натяжение тросов, стабилизируя упругие деформации киберкостюма, уменьшая задержку управления. Частоты колебаний сигналов датчиков силы тросов больше 2Гц (паразитные колебания) софт гасит противофазными (от сигналов датчиков силы тросов) сигналами управления транзисторных муфт сцепления. Софт дает сигналам отрицательного ускорения больше усиления, затухания, чем сигналам положительного ускорения. У каждого датчика установки графиков усиления, затухания. По акустическому портрету кашля софт на время блокирует работу списка датчиков киберкостюма. Выбор графика усиления раздельно в координатах XYZ: усиление вверх больше чем в горизонтали. Быстрый рост усиления до максимума у границы предельного поднимаемого андроидом веса улучшит эргономику управления. Прогрессивное усиление безопасно окружающим, точно дозирует малую силу, поднимет тяжелый груз: андроид поднимет до 4кг: пропорциональное усиление 1; десятки килограммов: усиление 2-5. Больше вес – больше усиление: андроид не повредит самолет, ставя на него ракеты при бомбежке. Силовая обратная связь «киберкостюм – андроид» передает 4 цифры: угол + угловая скорость + сила + скорость изменения силы. Чем больше скорость изменения силы в датчике силы, тем больше коэффициент (таблица решений) дополнительного усиления для уменьшения задержки управления киберкостюмом. В туловище андроида 4 3D-датчика ускорений и угловых скоростей (гиростабилизация телекамер). Справа сбоку коробки привода за спиной пользователь в киберкостюме ручками эквалайзер силы (10 крутилок: 10 диапазонов скорости изменения силы в датчике) вручную установит в экране усиление диапазонов сил и коэффициент дополнительного усиления от скорости изменения силы в датчике. Настройки потери усиления (звуковые сигналы) диапазона веса опасного предмета (мины, снаряда…). Режим «сапер»: эквалайзер силы раздельным по вертикали, горизонтали отрицательным усилением повысит чувствительность рук. Переключение эквалайзера в режим эквалайзер вибраций: фильтрация частотных полос вибраций, ударных ускорений пальцев, рук, ног, туловища. Для уменьшения задержки управления первые 0,05сек каждого (с нулевого ускорения или реверса) движения привод работает с 5-кратным усилением. Затем софт плавно по графику уменьшит усиление до стандарта. Чем больше угловая скорость, тем больше софт увеличит (по таблицам решений) цифру диапазона рассогласования (несовпадения) углов обратной связи «киберкостюм – андроид» для уменьшения задержки управления киберкостюмом. Чем больше величина силы или скорость её изменения, тем больше софт увеличит (по таблицам решений) цифру диапазона рассогласования (несовпадения) сил обратной связи «киберкостюм – андроид» для уменьшения задержки управления киберкостюмом. Диапазон рассогласования углов, сил обратной связи «киберкостюм – андроид» мал – андроид точнее, диапазон рассогласования больше – андроид быстрее, сильнее. Софт ставит диапазон рассогласования сил в зависимость от диапазона рассогласования углов по режимам работы: сапер, сварщик.... Для разминирования, хирургических операций: мал диапазон рассогласования углов, сил, больше чувствительность (малое, отрицательное усиление) к малым силам. Управление крупногабаритными манипуляторами: мал диапазон рассогласования углов, сил; больше точность датчиков углов, силы; высокая жесткость конструкции. Чем больше скорость изменения силы, угловая скорость, тем больше частота опроса датчиков угла, силы. Частота опроса датчиков больше – андроид точнее, но медленнее, слабее. Частота опроса (зависит от трафика связи) датчиков мала – андроид быстрее, сильнее. По угловой скорости софт прогнозирует изменение угла для уменьшения задержки управления киберкостюмом. Опция: вес тяжелого груза андроида тактильно уточнят стандарт-частоты вибраторов зажимных рам ладоней. Для управления движением своих 34 тросов у киберкостюма 2 привода. Верхний от пользователя (за его спиной) привод имеет вид большого стартер-ротора электромотора, в обоих концах вала которого 2 маховик-статора. В ближнем от пользователя конце вала привода маховик-статор-R двигает 10 тросами правой руки. Мощность маховика можно концентрировать в 1 трос. В дальнем от плеча пользователя конце вала привода маховик-статор-N двигает 7 тросами правой ноги. Часть регенерированной в обмотках транзисторных муфт сцепления электроэнергии после выпрямления диодами идет на питание (внутренний кабель постоянного тока маховик-статора) обмоток транзисторных муфт, работающих в режиме реверс-поля: возврат роторов в нулевое положение. Еще часть регенерированной в обмотках транзисторной муфты сцепления электроэнергии через вращающийся трансформатор на 1000Гц идет в бортсеть киберкостюма. Маховик-статор-R имеет 10 секций 3-фазных обмоток и против них 10 роторов с самарий-кобальтовыми постоянными магнитами внутри маховик-статор-R. Самый нижний ротор-1 своим вал-1 вращает шкив-1. Шкив-1 находится у шкивов плечевого шарнира экзоскелета правой руки. Трос, закрепленный в малом шкив-1, вращает большой шкив-11 на оси-П плечевого 2D-шарнира экзоскелета правой руки. На большом шкив-11 сверху малый шкив-111, двигающий тросом экзоскелет правой руки. Выше ротор-1 ротор-2, его вал-2 вращается коаксиально снаружи вал-1. Вал-2 вращает шкив-2 под шкив-1. Трос, закрепленный в малом шкив-2, вращает большой шкив-22 на оси-П плечевого 2D-шарнира экзоскелета правой руки. На большом шкив-22 сверху малый шкив-222, двигающий тросом экзоскелет правой руки. Выше ротор-2 ротор-3, его вал-3 вращается коаксиально снаружи вал-2. Вал-3 вращает шкив-3 под шкив-2. Трос, закрепленный в малом шкив-3, вращает большой шкив-33 на оси-П плечевого 2D-шарнира экзоскелета правой руки. На большом шкиве-33 сверху малый шкив-333, двигающий тросом экзоскелета правой руки. Аналогично на коаксиальных валах-4-5-6-7-8-9-10 шкивы-4-5-6-7-8-9-10 через шкивы-444-555-666-777-888-999-10.10.10 на оси-П двигают экзоскелетом правой рукой. Маховик-статор-N (двигает экзоскелетом правой ноги) имеет 7 секций 3-фазных обмоток и против них 7 роторов с самарий-кобальтовыми постоянными магнитами внутри маховик-статор-N. Механическая схема привода тросов экзоскелета правой ноги аналогична вышеописанной. Выходные тросы привода экзоскелета правой ноги вращают шкивы центральной наклонной (наклон вперед-вверх на 45°) оси тазобедренного балансира, в концах которого экзоскелеты обоих ног пользователя. Все шкивы в киберкостюме в роликоподшипниках с упругими трубчатыми роликами. Осевые нагрузки тазобедренного балансира держат пересекающие его углом 90° 2 цилиндрических роликоподшипника в общей оси. Оба роликоподшипника противоположно вращаются между 2 разного диаметра дисками (у нижнего подшипника тазобедренного балансира) в их торцевых дорожках. Корректирующий привод прогрессивной пружинной подвеской жмет диск меньшего диаметра к роликоподшипнику, убирая все зазоры для бесшумности. Привод левых руки, ноги устроены аналогично. Маховик-статоры приводов правых и левых рук, ног вращаются в противоположном направлении для компенсации реактивных моментов. На виде с стороны плеча пользователя правые маховик-статоры киберкостюма вращаются по часовой, левые маховик-статоры против часовой стрелки, чтоб момент нагруженных тросами маховиков вращал киберкостюм в нужном направлении в ходьбе, беге, компенсируя инерцию киберкостюма. Привод левых руки, ноги работают от маховик-статоров, вращающихся на карданной оси-1 3D-кардана, в котором вращается зажимная рама туловища пользователя. Для вращением пользователя по часовой стрелке в оси-1 3D-кардана повеса киберкостюма софт переключит маховик-статоры правых рук, ног в режим тормозного момента, вращающего пользователя. Сгенерированная торможением транзисторными муфтами энергия раскрутит электромотор-маховик-статор левых рук, ног (противоположное вращение). Момент раскрутки вращает крутит пользователя в ту же сторону. Аналогично силами реакции торможения, разгона двух соосных оси 3D-кардана электромотор-маховиков (у карданных осей-2-3 свои пары электромотор-маховиков) вращаются и остальные оси 3D-кардана, не передавая моменты в пол квартиры, где стоит домашний киберкостюм. Карданная ось-1 3D-кардана киберкостюма пересекает пупок в районе центра масс человека, на старте наклон 45° к вертикали верх-назад от пупка. Стартовый угол 45° ось-1 разработчики уточнят по принципу нулевого дисбаланса карданной оси-1. Внешняя карданная ось-1 – часть коробки приводов. Внутренняя карданная ось-1 закреплена в центре заднего полукольца карданной оси-2 в его плоскости. Радиальные роликоподшипники карданной оси-1 держат радиальную нагрузку. Осевую нагрузку держат 2 цилиндрических роликоподшипника с общей осью вращения углом 90° пересекающей карданную ось-1. Оба роликоподшипника противоположно вращаются между 2 разного диаметра дисками в их торцевых дорожках. Диски в заднем конце внешней карданной оси-1. Вращающийся с карданной осью-1 корректирующий привод прогрессивной подвеской жмет диск меньшего диаметра к роликоподшипнику, убирая все зазоры для бесшумности. Консольная ось сдвоенного упорного роликоподшипника – в сборочной оси параллельной карданной оси-1. Сборочная ось слева в полукольце карданной оси-2. Разборка киберкостюма: отключить пружинный фиксатор, повернуть в сборочной оси на 140° ось сдвоенного цилиндрического упорного роликоподшипника, вынуть внешнюю карданную ось-1. Плоскость полукольца карданной оси-2 на старте наклонена на 45° к вертикали верх-назад от пупка. У самой дальней от человека карданной оси-3 (полукольцо сзади) тоже нет переднего полукольца, ось наклонена назад-вниз на 45° к вертикали. Полукольца карданных осей-2-3 – половинки квадратов. Карданная ось-2 концами рогов полукольца соединена с внешними кольцами конических роликоподшипников полукольца карданной оси-3. В концах рогов полукольца карданной оси-3 внутренние кольца конических роликоподшипников диаметром 1м. Автомат зазоров в карданной оси-3 по тензодатчику силы приводом, прогрессивной пружинной подвеской (бесшумность) уберет зазоры конических роликоподшипников. В концах рогов карданной оси-2 закреплены транзисторные муфты сцепления. На них в роликоподшипниках противоположно вращаются 2 электромотор-маховика. Роторы электромотор-маховиков из самарий-кобальтовых постоянных магнитов. 3-фазные обмотки статоров электромотор-маховиков карданной оси-2 закреплены в концах рогов карданной оси-3. Карданную ось-2 вращает момент от торможения электромотор-маховика транзисторной муфтой. Сгенерированная торможением транзисторной муфтой электроэнергия раскрутит электромотор-маховик противоположного вращения. Момент раскрутки вращает карданную ось-2 в сторону электромотор-маховика попутного вращения. Крутящий момент в пол квартиры не идет. Электроэнергия, сгенерированная транзисторной муфтой, раскрутит маховик-статоры привода экзоскелетов левых рук, ног в карданной оси-1. Затем от привода экзоскелетов левых рук, ног сгенерированная ими электроэнергия идет в привод экзоскелетов правых рук, ног. В концах рогов карданной оси-3 статоры вращают электромотор-маховики карданной оси-2. Внешняя карданная ось-3 – вращающаяся труба с цилиндрическими роликоподшипниками внутри. В внешней карданной оси-3 закреплены обмотки двух транзисторных муфт сцепления. Внешняя карданная ось-3 одета на неподвижную карданную ось-3 напольной рамы киберкостюма. Неподвижная карданная ось-3 наклонена вниз 45° от пупка пользователя, закреплена в центре поперечной задней балки напольной рамы киберкостюма. К концам поперечной задней балки напольной рамы киберкостюма в горизонтальной плоскости крепятся одним концом продольные консольные балки напольной рамы киберкостюма. В концах продольных балок 4 самоориентирующихся колеса: D=15см, прогрессивная подвеска, зубчатые тормоза с общей защелкой. В цилиндрических роликоподшипниках внешней карданной оси-3 противоположно вращаются 2 электромотор-маховика. Торможение транзисторной муфтой электромотор-маховика с попутным вращением вращает карданную ось-3. Сгенерированная торможением транзисторной муфты электроэнергия раскрутит электромотор-маховик противоположного вращения. Момент раскрутки вращает карданную ось-3 в сторону электромотор-маховика попутного вращения. Крутящий момент в пол квартиры не идет. Неподвижной карданной оси-3 статоры раскрутят электромотор-маховики внешней карданной оси-3. 3-фазные обмотки транзисторных муфт перекачивают энергию электромотор-маховиков карданной оси-3 в карданные оси-1-2: транзисторные муфты сцепления работают в режиме электромотора, электромотор-маховики в режиме транзисторных муфт сцепления. Маховичная система держит перегрузки, температуру лучше вращающихся трансформаторов. Температура датчиков обмоток высока: клапан вентиляции впустит охлаждающий воздух к ленточным обмоткам. Температура нормальна: клапан вентиляции закрыт, центробежные вентиляторы валов вакуумом снизят потери воздушного трения электромотор-маховиков. Нет электроэнергии: киберкостюм работает до 0,5ч от инерции электромотор-маховиков. Замыкание больших крутящих моментов цепями электромотор-маховиков, рекуперация ими тормозной энергии в разы снизят плавный, без скачков, расход электроэнергии с розетки. Все роликоподшипники с трубчатыми упругими стеклопластиковыми роликами большого диаметра в сепараторе. Ролики: однонаправленная намотка стекловолокном на клею. Постоянная упругая деформация роликов уберет радиальные зазоры, шум. Радиальные роликоподшипники карданной оси-3 держат радиальную нагрузку. Осевую нагрузку вниз держит цилиндрический упорный роликоподшипник в горизонтальной оси сбоку снизу в неподвижной карданной оси-3 под углом 90° к ней. В нижнем конце внешней карданной оси-3 диск с бесшумной прогрессивной пружинной подвеской. В торцевой беговой дорожке диска катит цилиндрический упорный роликоподшипник. От перемещения вверх страхует тефлоновый вкладыш с верхней стороны диска не касаясь его. В конце маховик-статоров экзоскелетов рук, ног вращающиеся трансформаторы дают сигналы управления транзисторам: у каждого транзистора своя НЕСУЩАЯ частота сигнала. Вся рычажная система экзоскелетов рук располагается сбоку рук: можно опереться локтями об колени. Тросы маховичного привода идут в шкивы-1 горизонтальной продольной (от пользователя) оси плечевого шарнира экзоскелета руки, затем вперед в шкивы-2 горизонтальной поперечной оси плечевого шарнира экзоскелета правой руки руки. С шкивов-2 тросы идут назад-вниз (руки вертикально вниз) в шкивы-3 с параллельной осью сзади (на 9см) середины зажимной рамы предплечья правой руки. С шкивов-3 тросы идут вперед-вниз (горизонтально от стоящего человека) в шкивы-4 с осью-4 в верхней части зажимной рамы локтя правой руки. Рычаг-34 соединяющий оси-3-4 по длине равен рычагу-23, соединяющего оси-2-3. К рычагу-23 на отдельной оси у плеча крепится верхняя часть зажимной рамы предплечья. Нижняя часть зажимной рамы предплечья соединяется с рычагом-23 рычагом-R переменной длины. Рычаг-R это винт внутри длинной гайки. Длинную гайку в подшипниках вращает пневмотурбина, подгоняя положение зажимной рамы предплечья к положению зажимной рамы локтя перед стартом киберкостюма. При работе киберкостюма эта пневмотурбина обычно не работает. Переменной длины рычаг-R, соединяющий зажимную раму предплечья с рычагом-23, выполняет функцию взаимной подгонки длины зажимных рам предплечья, локтя, ладони. Дополнительные элементы взаимной подгонки длин зажимных рам предплечья, локтя, ладони: 1: подпружиненный параллелограммный механизм соединяющий раму надувных зажимов предплечья с зажимной рамой предплечья. 2: подпружиненный параллелограммный механизм соединяющий раму надувных зажимов локтя с зажимной рамой локтя. На рычаг-R нет момента от приводов. Все рычаги двигает сила (сила мала) мышц человека, компенсируя несовпадение осей шарниров экзоскелета руки с осями суставов руки, компенсируя изменения расстояний между зажимными рамами предплечья, локтя, ладони. Аналогично компенсируются несовпадения осей, изменения расстояний между зажимными рамами бедра, голени, стопы. Привод дает на зажимные рамы киберкостюма только момент, угол и ничего больше. С шкивов-4 тросы идут вниз на шкивы-5 (ось параллельна оси шкивов-4), расположенные у нижнего локтевого шарнира зажимной рамы правой руки. С шкивов-5 тросы идут в шкивы-6, с осью параллельной продольной оси локтя. Ось шкивов-6 закреплена в нижней части зажимной рамы локтя. Тросы с шкивов-6 идут в шкивы-7 (параллельная ось) нижнего локтевого шарнира зажимной рамы локтя правой руки. Ось-7 шкивов-7 расположена с стороны бедра (стоячий человек) ближе к бедру, чем ось-6 шкивов-6. Оси-5-6-7 соединены зажимной рамой локтя правой руки в одну жесткую конструкцию. С шкивов-7 тросы идут на шкивы-8 с осью-8, расположенной перпендикулярно оси-7 параллельно плоскости верхней части ладони над этой плоскостью. Ось-8 шкивов-8 закреплена в зажимной раме перчатки-экзоскелета. С шкивов-8 тросы идут в зажимные рамы фаланг-1 пальцев ладони. Зажимные рамы фаланг-1 соединены с зажимными рамами фаланг-2 аналогично рычажной системе соединяющей зажимные рамы предплечья и локтя, компенсирующей несовпадение осей и изменение расстояний между зажимными рамами. Вся рычажная система экзоскелетов ног расположена только сзади ног, чтоб не мешала двигаться рукам, не мешала ногам выполнять вертикальный, горизонтальный, поперечный шпагаты. Зажимная рама бедра соединена с зажимной рамой таза изобретенным мной механизмом с шкивами тросов, позволяющих выполнять вертикальный, горизонтальный (с наклоном назад), поперечный шпагаты. С шкивов-Н1 шарнира (поперечная горизонтальная ось) зажимной рамы правого бедра тросы идут назад-вниз в шкивы-Н2 (параллельная ось) в оси-Н2 закрепленной в рычаге-Н12. С шкивов-Н2 шарнира (поперечная горизонтальная ось) зажимной рамы правого бедра тросы идут вперед-вниз в шкивы-Н3 (параллельная ось) в оси-Н3 (у колена) закрепленной в рычаге-Н23. Рычаг-Н23 соединяющий оси-2-3 по длине равен рычагу-Н12, соединяющего оси-1-2. К рычагу-Н12 на отдельной оси у верхней части бедра крепится верхняя часть зажимной рамы бедра. Нижняя часть зажимной рамы бедра соединена с рычагом-Н12 рычагом-НR (представляет собой винт внутри длинной гайки) переменной длины. Длинную гайку в подшипниках вращает пневмотурбина, подгоняя положение зажимной рамы бедра к положению зажимной рамы голени до старта киберкостюма. При работе киберкостюма эта пневмотурбина обычно не работает. Переменной длины рычаг-НR, соединяющий зажимную раму бедра с рычагом-Н12, выполняет функцию взаимной подгонки длины зажимных рам бедра, голени, ступни. Дополнительные элементы взаимной подгонки длин зажимных рам бедра, голени, ступни: 1: подпружиненный параллелограммный механизм соединяет раму надувных зажимов бедра с зажимной рамой бедра. 2: подпружиненный параллелограммный механизм соединяет раму надувных зажимов голени с зажимной рамой голени. На рычаг-НR нет момента от приводов. Все рычаги двигает сила (сила мала) мышц человека, компенсируя несовпадения осей шарниров экзоскелета ноги с осями суставов ноги, компенсируя изменения расстояний между зажимными рамами бедра, голени, ступни. Рычаг-Н23 ось-3 (у колена) соединяет с рычагом-Н34. Рычаг-Н34 ось-4 соединяет с зажимной рамой ступни. К рычагу-Н34 в отдельной оси у верхней части голени крепится верхняя часть зажимной рамы голени. Спиной к зажимной раме туловища человек садится в седло зажимной рамы таза, в горизонтально расположенные зажимные рамы бедер. Ставит локти в подлокотники (зажимные рамы локтей), жмет зеленую кнопку. Надувные зажимы зажимных рам пальцев рук, рук, ног человека надует воздух до половины рабочего давления. Механизмы совмещения осей суставов человека и шарниров зажимных рам приводом (пневмотурбина + винт + гайка) настроят длину зажимных рам, подгонят киберкостюм к индивидуальным размерам пользователя. Затем надув воздухом до рабочего давления надувных зажимов зажимных рам пальцев рук, рук, ног. Надувные зажимы: камера-1 внутри внешней камеры-2. Камера-1 регулирует силу зажима зажимной камеры. Камера-2 регулирует расход кондиционированного воздуха системы вентиляции зажимов зажимных рам. Камера-2 имеет множество отверстий кондиционированного воздуха. Зажимные рамы изготовлены с авиационного пенопласта (или пеностекла) продольно-поперечно обмотанного углеродным волокном + прожарено в автоклаве = минимум инерции, расхода электричества. Цепной зажим равномерного прижима: рычаг-звенья-1-2-3-4-5-6 цепного зажима зажмут руку, (ногу) до стандарта силы в тросе. Большой диаметр секторного шкива троса у рычаг-звена-1. У рычаг-звена-2 диаметр секторного шкива троса меньше в столько раз, в сколько суммарная длина рычаг-звеньев-1-2 больше длины рычаг-звена-1. Аналогичное отношение общей длины к диаметрам секторных шкивов остальных рычаг-звеньев дает одинаковую силу прижима каждого рычаг-звена цепного зажима к руке (ноге) одним общим тросом (разжимает рычаг-звенья пружина через второй общий трос). Цепной зажим равномерного прижима с равной силой зажимает все точки обхватываемой поверхности любой формы. Привод двигает общий трос через пружинный рычажный механизм с прогрессивной характеристикой (типа задней подвески кроссового мотоцикла) силы прижима. Каждое рычаг-звено своим надувным сегментом обхватит руку (ногу) любого размера с 4-6 сторон. Обвившись вокруг руки (ноги) цепной зажим равномерного прижима обхватит центральную балку зажимной рамы. Сбоку каждого рычаг-звена есть зубчатая планка-1 фиксатора. Ответная зубчатая планка-2 сбоку рычаг-звена зажимает зубья его зубчатой планки-1. Получается сверхжесткий круговой обхват руки (ноги) любой формы цепным зажимом равномерного прижима. Разжать этот обхват может только сила, способная срезать зубья фиксатора. Сверхжесткий круговой обхват руки (ноги) любой формы + высокое давление в надувных сегментах дают минимальную задержку управления киберкостюмом. Руки человека в подлокотнике: зажимной раме локтя. Стандартом силы тензодатчика зажимной рамы локтя привод установит длину зажимной рамы предплечья. Предплечье зажмут 2 зажима у суставов. Зажимную раму перчатки-экзоскелета привод согнет углом к локтю. Стандартом силы тензодатчика зажимной рамы перчатки-экзоскелета привод установит длину зажимной рамы локтя. Локоть зажмут 2 зажима у суставов. Привод сгибает углом к плоскости ладони зажимные рамы пальцев. По тензодатчикам зажимных рам фаланг-1 пальцев привод установит длину зажимной рамы перчатки-экзоскелета. Зажимная рама перчатки-экзоскелета зажмет плоскость ладони. Привод сгибает фалангу-2 пальца углом к фаланге-1. Стандартом силы тензодатчика зажимной рамы фаланги-2 привод установит длину зажимной рамы фаланги-1. Зажим сустава фаланги-1. Привод согнет фалангу-3 пальца углом к фаланге-2. Стандартом силы тензодатчика зажимной рамы фаланги-3 привод установит длину зажимной рамы фаланги-2. Зажим сустава фаланги-2. На фалангу-3 наедет наперсток по форме кончика пальца с тензодатчиком силы. Стандартом силы тензодатчик установит длину зажимной рамы (без зажимов) фаланги-3. Палец сгибает тяга, разгибает трос: предел силы привода до 100кг установит пользователь. Саперам: именные личные перчатки-экзоскелеты с матрицами повышенного тактильного, температурного разрешения (ощупью отличить металл). Именные перчатки-экзоскелеты быстросъемными пружинными замками (инерционная 3D-балансировка замков) соединят с любым киберкостюмом. Стандартом силы тензодатчиков зажимной рамы ступней привод прижмет к ступне человека башмак зажимной рамы ступни, установив длину зажимной рамы голени. Голень зажмут 2 зажима у суставов. Башмак закрывает ступню сверху, по бокам. Привод зажимной рамы ступни башмаком прижмет ступню к заднему упору пятки до его стандарта силы тензодатчика. Стандартом силы тензодатчиков зажимной рамы голени привод установит длину зажимной рамы бедра. Бедро зажмут 2 зажима у суставов. Все приводы зажимов киберкостюма: пневмотурбина + винт + гайка. Все пневмотурбины берут воздух системы вентиляции зажимов: кондиционированный воздух давлением до 3атм идет в вентилирующие отверстия зажимов. Осушенный воздух в линейные ряды отверстий зажимов пальцев рук, рук, ног, туловища. Ряд-1 дает сжатый воздух в зажимы. Ряд-2 откачивает пары пота. Выбор графика зависимости давления, температуры, влажности кондиционированного воздуха зажимов рук, ног, туловища от данных датчиков температуры, влажности кожи. Воздух согреет система воздушного охлаждения привода киберкостюма. Выбор пользователем алгоритмов, стандарта силы зажима пальцев рук, рук, ног, туловища. Силу зажимов постоянной держит привод. Рычаг-звенья-1-2-3-4 цепного зажима равномерного прижима зажмут таз до стандарта силы в тросе. Левый цепной зажим равномерного прижима зажимной рамы таза загибаясь вправо-вниз углом 30° зажмет таз сбоку, спереди верхней левой боковой кости таза. Аналогично справа. В седле выдвинется снизу треугольный зажим с надувным сегментом, повернется на 90°, зажмет таз спереди. Стандартом силы 2-х плечевых тензодатчиков зажимной рамы туловища привод установит ее длину. Цепные зажимы равномерного прижима зажимной рамы туловища зажмут человека в подмышках по бокам, спереди, плечи сверху, спереди. Цепные зажимы равномерного прижма в подмышках концами соединятся между собой. Зубья звеньев правого цепного зажима входя в впадины звеньев левых цепных зажимов фиксируют тело человека. Зажимная рама туловища соединена с зажимной рамой таза центральным тазовым 3D-шарниром. Вертикальная ось центрального тазового шарнира: параллельно у оси позвоночника человека. Центральный тазовый шарнир: у верхней линии верхних костей таза, возле талии у спины. 3 оси центрального тазового шарнира пересекаются. Седло: часть корпуса зажимной рамы таза. Центральный тазовый шарнир наклоняется право, лево, вперед, назад, поворачивается в вертикальной оси зажимной рамы туловища. Зажимная рама ладони 3D-шарниром соединена с зажимной рамой локтя. Все шарниры киберкостюма: шарниры качения (КПД=100%, шарнир скольжения КПД=60%) из 2 взаимно перекатываемых профилей с фиксаторами взаимного углового положения. В качестве примера конструкция шарнира качения колена андроида: Шарнир качения колена андроида: в нижней части правого бедра андроида закреплены 2 сегмента в виде двух разнесенных по бокам колена половинок шестерен. По этим половинкам (сегментам) перекатываются другие две половинки (сегменты) шестерен, закрепленных в верхней части правой голени андроида. Радиальные силы воспринимают не зубья шестерен, а две цилиндрические поверхности качения (с внутренней стороны шестерен), по которым взаимно перекатываются правое бедро и правая голень андроида. Соосно с половинками шестерен бедра расположен вал-В шкивов-В тросового привода ноги андроида. Шкивы-В в роликоподшипниках на валу-В. Соосно с половинками шестерен голени расположен вал-G шкивов-G тросового привода ноги андроида. Шкивы-G в роликоподшипниках на валу-G. Тросы с шкивов-В на шкивы-G идут не параллельно, а перекрещиваясь, чтоб при любых движениях колена шкивы и тросы оставались неподвижны относительно своей части ноги, если данные тросы в данный момент не двигает привод. Чтоб перекрещивающиеся тросы не терлись между собой оси шкивов-В и шкивов-G слегка непараллельны (взаимно наклонены).

  • 1
Кибершлем неподвижно закреплен в зажимной раме туловища чтоб убрать 2 датчика угла (частота опроса 200Гц) ориентации головы, не гнать обратной связью 200кадр/сек из-за задержки «наклон головы – смена кадра»: 7кадр/сек хватит картинке медленных движений с сверхмалой выдержкой (объектив большой светосилы) кадра. У андроида вместо поворота головы гиростабилизированное переключение (по горизонтальному, вертикальному углам) ракурсных телекамер, строчек, пикселей их матриц: это дает постоянное положение пикселей фона видео для быстрого сжатия видео. У пленоптических (матрица линз. чисто программная фокусировка) телекамер андроида 3D-видеосигнал сфокусирован софтом на 100% глубины резкости по объектам: управлять фокусом не надо. Вариант: на каждый фокусный диапазон своя пара стереотелекамер: разнофокусные картинки соединит в одну софт. Исходное освещение картинки от калиброванного датчика освещенности кибершлема. Лицо оператора в сферическом лицевом 3D-дисплее-голове андроида. Центр 3D-экрана в центре отрезка, соединяющего зрачки глаз: стандарт центра координат XYZ для разработчиков софта киберкостюмов. Для совместимости софта разных фирм с киберкостюмами, с андроидами нестандартной кинематики таблица (по точкам зажима рук, ног) «кинематика киберкостюма – кинематика андроида». В динамических (несжимаемых) сценах видеобаланс «разрешение экрана – частота кадров» софт автоматически (скорость перемещения линий высоких частот видеосигнала) подгонит к интернет-трафику по принципу: уменьшить разрешение до совпадения цифры видеосигнала телекамеры андроида с трафиком интернет-линии. Алгоритм: при превышении критической скорости перемещения в картинке линий высоких частот видеосигнала софт увеличит число кадр/сек, уменьшив разрешение. Пользователь вручную регулирует видеобаланс крутилкой сзади-сбоку коробки приводов. Интернет-трафик киберкостюма: 1: канал видео. Сжатая 3D-картинка: 1Мб/сек. 2: канал силовой обратной связи делится: канал углов, канал угловых скоростей, канал гироскопа, канал силы, канал скорости изменения силы. Больше угловая скорость экзоскелетов рук, ног – больше частота передачи угла. Углы шарниров пальцев, рук, ног: 1 раз в 0,02сек. 75б/сек на передачу угла. Углы передают 34 тросов (датчик перемещения троса). С периодом дискретизации 0,02сек получаем 3Кб/сек на углы по перемещению 34 тросов + 3Кб/сек на угловые скорости от 34 тросов + 3Кб/сек на силы в 34 тросах + 3Кб/сек на скорости изменения силы в 34 тросах. Удлинение тросов под нагрузкой канал углов компенсирует таблицами решений. Канал гироскопа: 3 угла кардана, период дискретизации 0,02сек – 19б/сек. 3 угловые скорости кардана, период дискретизации 0,02сек – 19б/сек. Общий трафик силовых, угловых каналов киберкостюма 12,038Кб/сек. 3: канал ускорений туловища: 6 цифр, период дискретизации 0,02сек – 38б/сек. 4: канал тактильный. Тактильный канал кисти: 5000 тактильных пикселей ладони, 8 уровней давления, период дискретизации 0,05сек – 75Кб/сек обе кисти. Тактильный канал ступни: 500 тактильных пикселей, 8 уровней давления, период дискретизации 0,05сек – 7,5Кб/сек обе ступни. Тактильный канал остальной поверхности тела 1-2Мб/сек. Номерной приоритетный список тактильных участков: экономим трафик – отключим участки с большим номером, затем номера поменьше. Сжатый быстрыми алгоритмами трафик киберкостюма 1-2Мб/сек: увеличен период дискретизации медленно меняющихся цифр, вместо расшифровки имён каналов в начале серии каналов указаны номера периода дискретизации, варианта вырезки каналов с не меняющимися цифрами. Киберкостюм работает на 1-2Мб/сек в мобильном интернете с движущегося автомобиля. Мал трафик: прогноз цифр по угловой скорости, скорости изменения силы отработают приводы – больше (выбор) сжатие тактильного, видеоканала. Трафик геймера не зависит от числа (неограничено) игроков в игре. Закончив игру геймер красную кнопку с насечкой (на ошупь): киберкостюм фиксируется вертикально, разжим зажимов, кибершлем уходит вверх, назад.

  • 1