Система стабилизации: Все минусы ESP: когда обязательно нужно отключать систему курсовой устойчивости — Лайфхак

Как работает система стабилизации ESP: victorborisov — LiveJournal

Несмотря на тот факт, что система электронного контроля устойчивости уже более 15 лет устанавливается на автомобили, большинство водителей до сих пор не понимает как она работает. При этом существует две крайности: одни полностью полагаются на электронику не принимая в расчёт законы физики, а другие твёрдо уверены, что электроника им только мешает.

Попробуем вместе в этом разобраться.

Массовое внедрение систем контроля курсовой устойчивости началось в конце 90-х годов прошлого века. В то же время произошёл один из самых скандальных случаев в истории компании Mercedes, когда представленный осенью 1997 года новый А-класс (без системы стабилизации) позорно перевернулся на прохождении «лосиного теста». Именно этот случай в какой-то мере стал толчком к массовому оснащению автомобилей системами электронной стабилизации.

Первое время система предлагалась в качестве опции на автомобилях представительского и бизнес-класса. Затем она стала более доступной и для более компактных бюджетных автомобилей. В настоящее время система электронного контроля устойчивости является обязательной (в Европе, США, Канаде и Австралии) для всех новых легковых автомобилей начиная с осени 2011 года. А с 2014 года абсолютно все продаваемые автомобили должны быть оборудованы системой ESP.

Как работает ESP

Задача системы стабилизации помочь автомобилю двигаться в том направлении, куда повёрнуты передние колёса. В простейшем представлении система состоит из нескольких датчиков, контролирующих положение автомобиля в пространстве, электронного блока управления и насоса с раздельным управлением тормозными магистралями каждого колеса (он же используется для работы антиблокировочной системы ABS).

Четыре датчика на каждом колесе с частотой 25 раз в секунду отслеживают скорости вращения колёс, датчик на рулевой колонке определяет угол поворота рулевого колеса, и еще один датчик расположен максимально близко к осевому центру автомобиля — Yaw sensor, фиксирующий вращение вокруг вертикальной оси (обычно это гироскоп, но в современных системах используются акселерометры).

Электронный блок сопоставляет данные о скорости вращения колёс и боковых ускорений с углом поворота рулевого колеса и если эти данные не совпадают, то происходит вмешательство в систему подачи топлива и тормозные магистрали. Важно понимать, что система стабилизации не знает и не может знать правильную траекторию движения, всё что она делает — пытается направить автомобиль в том направлении, куда водитель повернул руль. При этом система стабилизации способна сделать то, что физически не способен сделать ни один водитель — выборочное притормаживание отдельных колёс автомобиля. А ограничение подачи топлива используется для того, чтобы прекратить ускорение автомобиля и максимально быстро его стабилизировать.

Существует два основных случая отклонения автомобиля с намеченной траектории: снос (потеря сцепления с дорогой и боковое скольжение передних колёс автомобиля) и занос (потеря сцепления с дорогой и боковое скольжение задних колёс автомобиля). Снос возникает в том случае, когда водитель пытается выполнить манёвр на высокой скорости, и передние колёса теряют сцепление с дорогой, автомобиль прекращает реагировать на вращение рулевого колеса и продолжает двигаться прямо. В этом случае система стабилизации затормаживает заднее внутреннее к повороту колесо, тем самым удерживая автомобиль от сноса. Занос обычно возникает уже на выходе из поворота и преимущественно на заднеприводных автомобилях при резком нажатии на педаль газа, когда задняя ось поскальзывается и начинает двигаться наружу поворота. В этом случае система стабилизации затормаживает внешнее переднее колесо, тем самым гася начинающийся занос.

На самом деле для динамической стабилизации автомобиля используется выборочное торможение с различной интенсивностью не только одного колеса. В некоторых случаях используется торможение двух колёс одной стороны одновременно или даже трёх (кроме внешнего переднего).

Некоторые водители считают, что система стабилизации мешает им ездить, однако простейший эксперимент на ледовой трассе со среднестатистическим водителем за рулём показывает, что без системы стабилизации у него гораздо больше шансов вылететь с трассы, не говоря уже о том, что лучшее время он способен показать только при помощи со стороны электроники.

Если вы не имеете титула мастера спорта по авторалли и при этом уверены, что система стабилизации мешает вам ездить — значит вы просто не умеете ездить правильно и совершенно не знакомы с законами физики, балансом автомобиля и техникой управления автомобилем. А на дорогах общего пользования не существует ситуаций, где отсутствие системы стабилизации может помочь избежать аварии. Больше всего претензий к системе стабилизации у водителей, которые не понимают простой истины: Электроника пытается направить автомобиль в том направлении, куда повёрнуты передние колёса.

У разных автопроизводителей разные настройки чувствительности и скорости срабатывания системы стабилизации. Это в том числе связано с массой и габаритами автомобиля. Некоторые системы обладают крайне высокой чувствительностью, это сделано потому, что снос и занос проще всего погасить в самом начале, не дожидаясь критических углов отклонения автомобиля от траектории.

Система стабилизации будет лишней только в двух случаях — либо вы хотите эффектно покружиться волчком, либо вы мастер спорта и на гоночной трассе у вас стоит задача проехать как можно быстрее. В этом случае система стабилизации будет мешать использовать управляемый занос для доворота автомобиля (особенно при использовании техники смены скольжения с одной стороны на другую), а ограничение подачи топлива не позволит ускоряться в боковых скольжениях.

При этом даже включенная система стабилизации в разумных пределах позволяет скользить боком в управляемом заносе. Всё, что для этого нужно — не вращать руль в сторону заноса, т.к. это приведёт к моментальному вмешательству электроники (машина скользит в одну сторону, а поворачивая руль вы направляете её в другую). Если же на выходе из поворота вам надо ускориться, а система стабилизации ограничила подачу топлива, то просто поставьте руль прямо, реальное направление движения автомобиля совпадёт с требуемым и система стабилизации прекратит своё вмешательство. То есть необходимо просто ездить правильно, чтобы передние колёса всегда были направлены туда, куда реально едет автомобиль.

Но учиться правильно управлять автомобилем нужно с выключенной системой стабилизации, иначе у вас не будет навыков чтобы определить начало сноса или заноса, и соответственно правильно рассчитывать скорость при выполнении манёвров. Единственной возможностью в случае, если автопроизводитель не предусмотрел возможность отключения электроники штатными средствами — отключить один из датчиков скорости с любого колеса или предохранитель насоса ABS. При этом следует иметь ввиду, что вы также лишитесь антиблокировочной системы и системы распределения тормозных усилий по осям.

Система стабилизации не в силах изменить законы физики и она эффективна до тех пор, пока не достигнут предел сцепления шин с дорогой. Во всех остальных случаях она является главным элементом активной безопасности любого современного автомобиля.

Новая система стабилизации UniCarriers ускоряет обработку паллет

Главная > Новости > Новая система стабилизации UniCarriers ускоряет обработку паллет

Компания UniCarriers добавила новую функцию Mast Tilt Control (MTC) в ричтраки серии U-TERGO. В настоящее время это система стабилизации мачты включена в стандартную комплектацию для всех моделей с высоким подъемом.

Опционально функция доступна для ричтраков с небольшой высотой подъема, а также может быть дополнительно установлена на моделях предыдущего поколения. Благодаря MTC мачта стабилизируется на 80% быстрее, что позволяет осуществлять постановку и снятие грузов на более высоких скоростях, когда ричтраки работают на больших высотах.

Мачта ричтрака подвергается значительным нагрузкам при постановке и снятии паллет в стеллажной системе хранения. Даже если конструкция мачты прочная и надежная, она неизбежно будет колебаться. Теперь UniCarriers минимизирует время ожидания благодаря новой системе Mast Tilt Control (MTC), обеспечивающей обработку грузов с большей скоростью. Функция автоматического демпфирования поглощает нежелательные движения мачты и обеспечивает её быструю стабилизацию.

«Рынок всегда находится в поиске решений для погрузочно-разгрузочных работ, которые обеспечивают максимально быстрое перемещение товаров. Наши ричтраки помогают клиентам достичь максимальной пропускной способности при низких  эксплуатационных расходах. Mast Tilt Control (MTC) является ключевым элементом для достижения этой цели», — объясняет представитель компании. Система MTC не только эффективна, но и очень эргономична. Благодаря уменьшенным вибрациям водитель получает лучший контроль и большую безопасность при управлении процессами складирования и извлечения груза на значительной высоте.

Сильная команда: MTC и  S3 – повышают производительность

MTC приносит максимальную выгоду в сочетании с S3 – системой безопасности, поддерживающей стабильность работы ричтрака, которая входит в стандартную комплектацию всех моделей линейки UniCarriers TERGO® с 2017 года.

S3 автоматически оптимизирует скорость гидравлических функций, таких как вылет мачты и наклон мачты, а также функции бокового смещения относительно фактической высоты подъема вил. Система также содержит оптимизированную функцию демпфирования мачты и точное позиционирование вил для очень низких скоростей подъёма, что делает ее очень приятной и простой в управлении. В результате, совместное использование MTC и S3 сокращает время постановки/снятия паллет  на 12%.

 

3.6. Система стабилизации момента и скорости электропривода постоянного тока при питании от источника тока

Стабилизация момента и тока двигателя постоянного тока осуществляется также в эле­ктроприводах с источником тока.

Наибольшее распространение в электро­приводе получили трехфазные индуктивно-емкостные преобразователи (ИЕП), являю­щиеся источником тока [6]. Они исполь­зуются для питания двигателей постоянного тока. Схема такого пре­образователя приведена на рис. 3.18, а. Эта схема при определенном выборе парамет­ров обеспечивает стабилизацию тока якоря в широких пределах изменения противо- ЭДС двигателя. Индуктивности и емкости, вклю­ченные в треугольник, образуют трехфазный источник тока с выходом на переменном токе, а трехфазный мостовой выпрямитель V по­зволяет подключить к источнику тока обмотку якоря двигателя постоянного тока. Принцип действия ИЕП основан на явлении резонанса напряжений в цепи L, С, ток в которой при равных сопротивлениях индуктивности x_l и емкости х_сне зависит от сопротивления нагрузки, а определяется линейным напряже­нием питающей сети и сопротивлением

х = x_l= х_с.

Рис. 3.18. Принципиальная схема (а), и механические характеристики (б)

электропривода с ИЕП

где  — напряжения на емкости и ин­дуктивности.

В схеме на рис. 3.18, а при неизменном токе в якоре момент двигателя пропорционален магнитному потоку

М = СФI = CIФ = k_яФ.

Поэтому управление изменением зна­чения момента электропривода осуществля­ется изменением тока возбуждения двигателя и соответственно изменением его магнитного потока. При этом регулирование тока возбуждения может обеспечиваться резистором R, включенным в цепь обмотки возбуждения двигателя. Механические характеристики при различных значениях магнитного потока и его изменениях от – Ф_ном  до + Ф_ном

приве­дены на рис. 3.18, б. Электропривод по си­стеме ИЕП — Д обеспечивает

плавное и точ­ное регулирование момента в пределах от – М_hom до + М_ном с точностью стабилизации тока в нагрузке до 2—3 %. Коэффициент мощности ИЕП — Д близок к единице, а КПД составляет 0,96—0,98. Недостатком электро­привода по системе ИЕП — Д является от­сутствие возможности рекуперации энергии в сеть из-за использования в нем неуправляе­мого выпрямителя. Массо-габаритные пока­затели ИЕП оказываются хуже тиристорных преобразователей напряжения.

Электропривод постоянного тока с ИЕП может использоваться и для стабилизации скорости. Это производится с отрицательной обратной связью по скорости. Функциональ­ная схема такого электропривода приведена на рис. 3.19, а. Управление осуществляется по цепи возбуждения двигателя. Обмотка возбуждения двигателя питается от преобра­зователя или от промежуточного усилителя А. Система электропривода является стати­ческой по возмущающему воздействию по нагрузке.

Рис. 3.19. Функциональная схема (а) и механические характеристики (б)

электропривода постоянного тока с индуктивно-емкостным преобразователем,

обеспечивающего регулирование ско­рости двигателя

Механическая характеристика опи­сывается следующим уравнением:

где   U₃ — задающее напряжение, определя­ющее задание скорости;

К = k_с k_в k_y – коэф­фициент передачи разомкнутой системы по моменту;

k_я = IC;  C –  конструктивная поcтоянная двигателя;

k_в = Ф/I —коэффици­ент передачи двигателя на прямолинейном участке его характеристики намагничива­ния;

k_y = I_в / U_y — коэффициент передачи промежуточного усилителя.

Регулирование скорости производится изменением задающего напряжения (рис. 3.19, б). Диапазон регулирования скорости достигает значения 10 : 1.

Статизм характеристики определяется коэффициентами передачи двигателя, уси­лителя и коэфф
ициентом обратной связи по скорости. В такой системе он составляет  10 – 15 %.

Статизм может быть снижен теоретически до нуля при введении дополнительной по­ложительной связи по току возбуждения двигателя, как показано на рис. 3.19, а штриховой линией. Механическая характе­ристика при этом описывается уравнением

,

где    k_Т = U_{ос т}/I_в — коэффициент положи­тельной обратной связи по току возбуждения;

U_{ост— напряжение обратной связи по току.}

Статизм характеристики при этом зависит также от коэффициента обратной связи по току, и при k_Т = 1/k

_у статизм становится теоретически равным нулю. Практически при введении положительной обратной связи удается получить статизм около 5 %.

При насыщении двигателя или достиже­нии ограничения выходного сигнала про­межуточного усилителя в зависимости от того, что наступает раньше, магнитный поток двигателя оказывается постоянным при любой скорости и привод обеспечивает постоянство момента двигателя, равного

,

где I_я,ном. M_hom — номинальные значения тока и момента двигателя; Ф_нас — максималь­ное значение магнитного потока при насыще­нии двигателя или ограничении усилителя. Из-за нелинейности характеристик на­сыщения двигателя или промежуточного уси­лителя механические характеристики при­вода оказываются нелинейными, как показано на рис. 3.19, б штриховыми линиями.

Изменение значения момента стабили­зации может производиться перестройкой уровня ограничения выходного сигнала про­межуточного усилителя или введением от­сечки в отрицательную обратную связь по скорости. Функциональная схема электро­привода с отрицательной обратной связью по скорости с отсечкой приведена на рис. 3.20, а

. В качестве промежуточного усили­теля используется магнитный усилитель с об­мотками управления L1A и L2A. На L1A подается разность задающего напряжения по скорости U_3С и напряжения обратной связи по скорости с отсечкой U_cо. Отсечка осуществляется диодом V. На L2A подается за­дающее напряжение по моменту U_3.м опре­деляющее значение момента стопорения М_CT. Механические характеристики такого электропривода приведены на рис. 3.20, б. На участке стабилизации скорости при        ω > ω_отс = U_{з c}/k_c

характеристика описывается урав­нением

.

Статизм характеристик в этом случае, так же как и при непрерывной связи по скорости, определяется значениями коэффи­циентов К и k_c..

На участках стабилизации момента дви­гателя при ω < ω_отс  механическая характе­ристика описывается уравнением

.

Переходные процессы в системе ИЕП—Д при безынерционном промежуточном усилите­ле на линейных участках кривой намагни­чивания двигателя и характеристики уси­лителя при действии отрицательной обратной связи по скорости (см. рис. 3.19, а) описы­ваются дифференциальным уравнением

Рис. 3.20. Функциональная схема (а) и механи­ческие характеристики (б)

электропривода по­стоянного тока с ИЕП, обеспечивающего

регулирование ско­рости и момента двигателя

где   Т_в = L_в/R_в —

постоянная времени цепи обмотки возбуждения; L_B, R_B — индуктив­ность и активное сопротивление цепи об­мотки возбуждения;

Т’_м= J/Kk_с — электро­механическая постоянная времени электро­привода.

Переходные процессы привода опреде­ляются процессами, протекающими в об­мотке возбуждения двигателя, и из-за ее боль­шой инерционности быстродействие электро­привода не может быть высоким.

Характер переходных процессов при управляющих и возмущающих воздействиях зависит от соотношения постоянных времени Т’_м  и Т_в  и может быть апериодическим (при Т’_м  > 4 Т_в) и колебательным (при Т’_м< 4Т_в).

При введении

Система стабилизации сенсора фотокамеры (матричная стабилизация)

Мы уже с вами рассмотрели систему оптической стабилизации, используемую в объективах фототехники. Настала очередь узнать о стабилизации сенсора фотокамеры, или как ее еще называют — матричной стабилизации. Что это такое и с чем ее едет? Давайте разберемся!

 

Матричная стабилизация – это технология, реализованная в фотоаппарате, а не объективе. Она была предложена компанией Konica Minolta и впервые применена в 2003 году в фотокамере Dimage A1 (сама технология называлась — Anti-Shake). При таком решении колебания камеры компенсирует не оптический элемент внутри объектива, а подвижная система крепления самой матрицы, установленная на стабилизирующей платформе. 

 

---

Предназначение

Назначение матричной стабилизации не отличается от оптического стаба объектива — минимизировать возможность получения смазанного изображения при съемке с рук. 

 

Техническое описание

 

Принцип матричной стабилизации отличается от оптической — сама матрица «подстраивается» под проекцию изображения, а не проекция изменяется по пути к матрице.  

 

Плюсы матричной стабилизации

В отличие от оптической стабилизации, матричная не вносит искажений в картинку и не влияет на светосилу объектива. Кроме этого, главным преимуществом является то, что можно использовать любые, даже самые дешевые объективы и получать «стабилизированные» изображения.

 

Кроме того, в последние несколько лет разработчика фотоаппаратов используют систему стабилизации матрицы в режимах с повышением разрешения — путем сдвигом датчика изображения в нескольких плоскостях, смещая при съемке матрицу на один пиксель, чтобы потом синхронизировать четыре кадра в один итоговый снимок. 

 

Но есть и минусы 

Считается, что стабилизация сдвигом матрицы менее эффективна, нежели оптическая стабилизация. С увеличением фокусного расстояния объектива эффективность ее снижается: на длинных фокусах матрице приходится совершать слишком быстрые перемещения со значительной амплитудой, и она просто перестаёт успевать за «ускользающей» проекцией. Кроме того, для высокой точности работы, система должна знать точное значение фокусного расстояния объектива, что ограничивает применение старых трансфокаторов, и расстояния фокусировки при малой дистанции. А самое неприятное —  что ограничивает её работу при макросъёмке. Конечно же, прогресс и здесь не стоит на месте, и производители значительно совершенствуют свои разработки. Новейшие камеры предлагают уже 5-осевые системы стабилизации (Konica Minolta Anti-Shake была 2-осевой) и возможность компенсации выдержки до 5 ступеней.

 

Ниже приведены обозначения, применяемые современными производителями для идентификации встроенной в камеры стабилизации изображения:

— Pentax Shake Reduction — SR

— Olympus In Body Image Stabilizer — IBIS

— Sony SteadyShot — SS, (Есть разновидности – Super SteadyShot — SSS и SteadyShot INSIDE — SSI )

 

P.S. В этом году на рынке появились фотокамеры, которые используют обе системы — оптической и матричной стабилизации — одновременно.

Система стабилизации велосипеда

Старейший в Нидерландах Делфтский технический университет совместно с производителем велосипедов Gazelle разработал электрический велосипед с системой Steer Assist. Эта система — ассистент рулевого управления — является первой в своем роде. Она помогает автоматически удерживать велосипед в вертикальном положении и предотвратить падение, когда велосипед уже готов завалиться набок. Создатели сравнивают ее с аналогичными системами для водителей автомобиля, которые помогают, например, не выезжать за границы полосы.

Удерживать велосипед в вертикальном положении помогает мотор, встроенный в руль велосипеда. Обратите внимание на увеличенный в размерах рулевой стакан. Steer Assist запускается автоматически, как только велосипедист развивает скорость 4 км/ч. Интегрированная система позволяет сделать велосипед более комфортным и безопасным особенно для пожилых людей, которым сложно удерживать равновесие.

Технически вся конструкция состоит из нескольких элементов. Это датчик, который фиксирует момент, когда велосипед падает. Мотор, который может регулировать рулевое управление. Процессор для управления мотором. Самым сложным, по признанию разработчиков, было найти правильные алгоритмы работы процессора.

Прототип представляет собой сплав практического опыта работы велосипедной компании и научных исследований, проведенных в университете. Ученые разработали математическую модель с 25 физическими параметрами. Впоследствии с помощью экспериментов удалось доказать, что теоретические выкладки были верны.

На данный момент велосипед со встроенной системой Steer Assist представлен только в виде прототипа, но разработчики надеются на запуск серийного производства в течение ближайших лет.

Заходите в интернет-магазин и розничные точки продаж «ВелоДрайв» за удобными и надежными велосипедами для всех возрастов! У нас представлен широкий ассортимент велосипедов, в том числе детские велосипеды и устойчивые трехколесные велосипеды для взрослых!

Фото с сайта

27.01.2021

Easyrig 3 Cinema, 400N — Система стабилизации

Easyrig 3 Cinema 400N — система компенсации веса камеры и стабилизации (до 10 кг)
(стандартная стрела, жилет Cinema 3.0 стандартного размера, нагрузка до 10 кг)

Easyrig 3 Cinema — must-have устойство для операторов, которые работают с тяжелыми 35мм кинокамерами и профессиональным фотооборудованием, снаряженным весом от 6 до 25кг (в зависимости от установленной пружины-компенсатора). Easyrig — это система, которая снимает нагрузку со спины и рук оператора, равномерно распределяя ее по пояснице. Используя систему Easyrig, оператор может часами делать свою работу, не чувствуя усталость. Easyrig 3 Cinema — очень мобильное решение, позволяющее работать без использования штатива, снимать с разных ракурсов и оперативно перемещаться с локации на локацию. Система со стандартной «рукой» прекрасно подойдет при сьемках «с плеча». Благодаря удлиненной «руке» Support Arm (+130мм / +230mm) есть возможность скомпоновать Easyrig 3 Cinema с дополнительным стабилизатором DJI Ronin, Freefly Movi или Flowcine Serene, и снимать динамические сцены, получив плавную «киноматографическую» картинку без тряски и паразитных колебаний.

Конструктивно, система Easyrig 3 представляет собой полужесткий жилет с закрепленной на нем системой компенсации веса камеры, представляющей собой Г-образную несущую стрелу со встроенным пружинным механизмом с газовым амортизатором и несущей стропой. Для камер разного веса имеются механизмы на 9 весовых диапазонов от 4,5 до 32 кг.
Система Easyrig 3 выпускается в разных вариантах, отличаясь нагрузочной способностью, длиной несущей стрелы, типом и размером жилета.

Нагрузочная способность: 200N, 300N, 400N, 500N, 600N, 750N, 850N, 1000N, 1200N
Длина стрелы: Стандартная, удлиненная +130мм, удлиненная +230мм
Тип жилета: Cinema 3.0, Cinema Flex, Gimbalrig, Gimbal Flex
* Жилеты версии Flex рассчитаны на анатомические особенности женщин-операторов
Размер жилета: small, standard, large (малый 58-110см*, стандартный 80-130см*, большой 100-150см*)
* охват бедер

— Система компенсации веса камер
— Снимает весовую нагрузку с рук, спины и поясницы
— Выбор моделей на соответствующий вес камеры
— Возможность замены разгрузочного блока на соответствующий весу камеры
— Стандартная длина несущей стрелы
— Возможность установки компенсатора вертикальных колебаний Serene

Вес: … 3,5 кг
Максимальная нагрузка: … до 10кг
Высота: в сборе: … 90 — 100 см
Длина подвеса: … 88 см
Длина стрелы: … стандартная
Размеры жилета: … малый, стандартный и большой
Тип жилета: … Cinema 3.0

GreenFields XtraGrass – система стабилизации поля

XtraGrass — это гибридная система, которая сочетает в себе преимущества натуральной травы и искусственного покрытия.

GreenFields XtraGrass объединяет положительные свойства натуральной травы с прочностью и долговечностью искусственного газона, обеспечивая наивысшее качество игровой поверхности с круглогодичным зеленым внешним видом.

Синтетические нити вплетены в частично биоразлагаемую подложку, которая создает устойчивую структуру для поддержки газона. «Открытая» структура подложки позволяет корням травяного растения расти через ткань и получать доступ к влаге и питательным веществам. В качестве альтернативы XtraGrass может поставляться в форме рулонного газона, который позволит подготовить поле к игре в кратчайшие сроки.

Данное покрытие позволяет игрокам использовать поле для тренировок перед матчем, проводимым на этом же поле. Это обеспечивает дополнительное преимущество. Кроме того, оно позволяет снизить риск получения травм благодаря однородной устойчивой поверхности газона.

XtraGrass идеально подходит для стадионов, лишенных возможности использовать искусственный газон, а также для повышения устойчивости натуральной травы в зонах высокого износа, как, например, в створах ворот.

Основные преимущества:

• Добавление синтетических нитей к натуральной траве позволяет увеличить количество часов для игры в году

• Повышенная устойчивость газона благодаря стабилизации с помощью искусственного покрытия

• Кратчайшие сроки подготовки поляк игре? Покрытие доступно в форме рулонного газона

• Одноступенчатая утилизация – подложка и нити относятся к одному семейству полимеров

Технические параметры

• Назначение: футбол, регби
• Гибридная система
• Высокотехнологичная плетеная система (нетафтинговый метод производства)
• D’tex: 15.000
• Тип нити: монофиламентная
• Сечение нити: V-образное и алмазоподобное
• Толщина нити (мкрн): 175, 310 и 365
• Возможная высота (мм): 55

Бесплатная консультация помощь менеджера по возникшим вопросам

Получить консультацию

Динамическая стабилизация — Boulder Neurosurgical & Spine Associates

Устройства динамической стабилизации (DSD) — одно из новейших дополнений к арсеналу современного хирурга-позвоночника. DSD включают в себя распорки для заднего межостистого отростка и устройства с динамическими стержнями на ножке. Устройства используются для лечения остеохондроза поясничного отдела позвоночника с симптомами.

Эти устройства предлагают менее инвазивный подход и обычно оставляют межпозвоночный диск нетронутым, таким образом сохраняя естественную анатомию и движение спинного сегмента, ограничивая при этом чрезмерное движение.Теоретически устройства динамической стабилизации могут предотвратить начальное прогрессирование остеохондроза при использовании отдельно или в сочетании с традиционными процедурами декомпрессии и слияния. В ближайшем будущем DSD могут заполнить пробел между консервативным лечением и более агрессивными необратимыми операциями.

Некоторые авторы считают, что клинические результаты для систем динамической стабилизации сопоставимы со слиянием. В свете высокой частоты повторных операций на поясничном отделе позвоночника DSD представляют собой привлекательный вариант для рассмотрения некоторыми пациентами.

хирургов BNA принимали участие в многочисленных контролируемых FDA клинических испытаниях, в которых оценивали безопасность и эффективность устройств динамической стабилизации, включая систему Wallis®, систему стабилизации позвоночника DIAM ™ и систему замены фасеток ACADIA®, которая предназначена для восстановления и имитируйте фасеточные суставы в поясничном отделе позвоночника.

Эти устройства в настоящее время одобрены для клинического использования в США:

• Система Dynesys ^® (Zimmer Inc., Миннеаполис, Миннесота)
• Coflex ™ (Paradigm Spine, LLC, Нью-Йорк, Нью-Йорк)
• DIAM (Medtronic Sofamor Danek, Мемфис, Теннесси)
• X-STOP (Medtronic Sofamor Danek, Мемфис, Теннесси)
• Система динамической стабилизации NFix ™ II (N Spine, Inc., Сан-Диего, Калифорния)
• BioFlex ^® (BioSpine Co., Ltd, Сондонгу, Сеул, Корея)
• DSS ^TM Система динамической мягкой стабилизации (Paradigm Spine, LLC, New York, NY)
Спинальная система
• Isobar ™ (Scient’x USA, Inc.Мейтленд, Флорида)

Прокладка X-STOP®

Рисунок. X-STOP® Распорка

X-STOP® Spacer — это устройство для дистракции поясничного межостистого отростка, используемое для лечения стеноза нижнего отдела позвоночника. X-STOP помогает сохранить функциональный позвоночник, снимает компрессию нервных корешков (импинджмент) и, следовательно, помогает уменьшить симптомы. X-STOP показан пациентам с симптомами стеноза поясничного отдела позвоночника легкой или средней степени тяжести и особенно пациентам, у которых наблюдается облегчение симптомов во время сгибания позвоночника.

Процедура X-STOP может быть выполнена под местной анестезией менее чем за час с минимальной кровопотерей. Он особенно подходит для пациентов, которые не переносят общий наркоз.

Существует минимальный риск системных или местных осложнений и небольшой риск неврологического повреждения. Дальнейшие варианты лечения не подвергаются риску.

Устройства для фиксации остистого отростка (SPFD) поддерживают минимально инвазивные хирургические методы, обеспечивая дополнительную фиксацию, способствуя стабилизации позвоночника и способствуя сращению.Их можно использовать как альтернативу или в сочетании с фиксацией транспедикулярных винтов и стержней. При использовании в качестве дополнения к односторонней фиксации транспедикулярных винтов SPFD потенциально минимизируют риск нервного повреждения и других осложнений, обеспечивая при этом достаточную сегментарную стабилизацию.

Вот некоторые из устройств, получивших разрешение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США:

• Aileron ™ (Life Spine, Хантли, Иллинойс)
• Система синтеза Aspen MIS (Biomet, Брумфилд, Колорадо)
• Ось ^® (X-Spine, Майамисбург, Огайо)
• BacFuse ^® (RTI Surgical, Алачуа, Флорида)
• BridgePoint ™ (Alphatec Spine, Карлсбад, Калифорния)
• Coflex-F ^® (Paradigm Spine, Нью-Йорк, Нью-Йорк)
• PrimaLOK SP ™ (ОстеоМед, Аддисон, Техас)
• CD Horizon Spire ™ (Medtronic Sofamor Danek, Мемфис, Теннесси)
• SP-Fix ™ ^® (Globus Medical, Одюбон, Пенсильвания)
• Zip MIS Fusion Systems (Аврора Спайн, Карлсбад, Калифорния)

Система стабилизации позвоночника

DIAM ™ vs.Декомпрессия, ранее по сравнению с заднебоковым спондилодезом — Просмотр полного текста

Оценка индекса инвалидности Освестри (ODI) [Временные рамки: 24 месяца после операции]

Самостоятельно вводимый опросник Индекса инвалидности Освестри (ODI) использовался для оценки боли пациента и способности функция. Шкала ODI колеблется от 0 до 100. Лучшая оценка — 0 (нет инвалидности), а худшая — 100 (максимальная инвалидность).

Показатель успешности оценки индекса надежности Освестри [Временные рамки: 24 месяца после операции]

Показатель успешности оценки индекса надежности Освестри представлен как процент участников, которые встретились: Оценка до лечения — Оценка после лечения ≥ 15.

Показатель успешности неврологического статуса [Временные рамки: 24 месяца после операции]

Показатель успешности неврологического статуса выражается как процент участников, достигших неврологического успеха, определяемого как поддержание или улучшение во всех разделах (двигательных, сенсорных, рефлекторных и др.) и поднятие прямой ноги) за оцениваемый период времени. Чтобы раздел считался успешным, каждый элемент в разделе должен оставаться таким же или улучшаться с момента предоперационной оценки до оцениваемого периода времени.

Боль в спине [Временные рамки: 24 месяца после операции]

Для оценки интенсивности и частоты боли в спине используются шкалы числовых оценок. Пациенты будут оценивать интенсивность своей боли по шкале от 0 до 10, где 0 означает «отсутствие боли», а 10 баллов — «настолько сильная боль, насколько это возможно». Точно так же пациенты будут записывать частоту возникновения боли в спине по шкале от 0 до 10, где 0 означает «боль без перерыва», а балл 10 — «постоянная боль».«Общая оценка боли пациента будет суммой баллов интенсивности и частоты боли (0 мин., 20 макс.).

Показатель успешности боли в спине [Временные рамки: 24 месяца после операции]

Показатель успешности боли в спине указывается как процент участников, у которых наблюдалось улучшение боли в спине: (предварительный балл — окончательный балл) / предварительный балл> 20%.

Боль в ноге [Временные рамки: 24 месяца после операции]

Для оценки интенсивности и частоты нагрузки в ногах используются шкалы числовых оценок. .Пациенты будут оценивать интенсивность своей боли по шкале от 0 до 10, где 0 означает «отсутствие боли», а 10 баллов — «настолько сильная боль, насколько это возможно». Точно так же пациенты будут записывать частоту своей боли в спине по шкале от 0 до 10, где 0 означает «боль без боли», а 10 баллов — «боль все время». Общая оценка боли пациента будет суммой оценок интенсивности и частоты боли (0 мин., 20 макс.).

Показатель успешности боли в ноге [Временные рамки: 24 месяца после операции]

Показатель успешности боли в ноге выражается как процент участников, у которых наблюдалось улучшение боли в ноге: (предварительный балл — последующий балл) / предварительный балл> 20%.

Общее состояние здоровья (SF-36) [Временные рамки: 24 месяца после операции]

Краткий опросник из 36 пунктов исследования медицинских результатов (SF-36) был использован для оценки общего состояния здоровья. Результаты SF-36 сводятся к двум компонентам: сводка физических компонентов (PCS) и сводка умственных компонентов (MCS). Оценка PCS и MCS составляет от 0 до 100, причем более высокие баллы означают лучшее качество жизни.

Показатель успеха обследования состояния здоровья SF-36 [Временные рамки: 24 месяца после операции]

Показатель успешности обследования состояния здоровья SF-36 включает два компонента: показатель успешности сводки физических компонентов (PCS) и показатель успеха резюме ментального компонента (MCS).Показатели успешности SF-36 PCS и MCS для устройства DIAM по сравнению с одноуровневой задней декомпрессией были определены как: (Post Score — Pre Score) / Pre Score> = 20%. Показатели успешности SF-36 PCS и MCS для DIAM по сравнению с заднебоковым межтеловым спондилодезом были определены как: Оценка после — оценка до> = 0.

Время операции [Временные рамки: на момент операции]

Кровь Потеря [Временные рамки: на момент операции]

Пребывание в больнице [Временные рамки: на момент выписки]

Менее инвазивная система стабилизации (LISS) по сравнению с проксимальным Fe…: Журнал ортопедической травмы

Цель:

Оценить результат и эффективность LISS (Менее инвазивная система стабилизации; Synthes USA, Паоли, Пенсильвания) для лечения переломов проксимального отдела бедренной кости, чтобы найти другую подходящую минимально инвазивную операцию для этих переломов, при которой интрамедуллярное крепление может быть затруднено.

Дизайн:

Последовательное проспективное рандомизированное клиническое исследование.

Настройка:

Университетская клиническая больница.

Пациентов:

В период с мая 2006 г. по март 2008 г. 64 последовательных пациента с переломом проксимального отдела бедренной кости были рандомизированы для лечения с фиксацией с помощью LISS или PFNA (Proximal Femoral Nail Anti-Rotation; Synthes USA).

Операция:

LISS или PFNA-фиксация переломов проксимального отдела бедренной кости.

Основные результаты измерений:

Интраоперационное время, интраоперационная кровопотеря, продолжительность госпитализации, функция бедра (оценка Харриса), общие осложнения, осложнения переломов.

Результатов:

Пятьдесят девять пациентов были обследованы со средним сроком наблюдения 26,8 месяцев (диапазон 21–36 месяцев). Между двумя группами не было обнаружено статистических различий в общих осложнениях, интраоперационной кровопотере, продолжительности госпитализации или функции тазобедренного сустава. Среднее время операции было больше в группе LISS (98,25 минут) по сравнению с группой PFNA (65,36 минут) ( P <0,05). В одном случае PFNA имело место проникновение спиральной лопасти в таз; в двух случаях LISS произошла поломка винтов.

Вывод:

Не было серьезных различий в результатах или осложнениях между группами лечения. LISS можно эффективно использовать при лечении переломов проксимального отдела бедренной кости, особенно при сложных типах переломов, при которых интрамедуллярное крепление может быть затруднено.

Уровень доказательности:

Терапевтический уровень II. См. Стр. 128 для полного описания уровней доказательности.

Проектирование, оценка и оценка системы стабилизации конструкции для метеорологических буев с помощью движущейся фольги | ROBOMECH Журнал

Рис.3

Одиночный поплавок, обращенный к волнам. Высота поверхностной волны и вертикальное смещение одиночного буя при столкновении с линейной волной показаны

Чтобы подавить отклонение тангажа буя с помощью системы стабилизации конструкции, необходимо понимать основы действующих сил на всю конструкцию, соединяющую буй с погруженным STMD. Как объяснено в конце раздела «Поплавки, собирающие волновую энергию», предполагается, что буй совершает только наклонное движение, в то время как поплавки в его углах демонстрируют гармоническое вертикальное движение.На рис. 3 показан качающийся поплавок, обращенный к линейным волнам. На основе определений, приведенных в другом месте [25, 26], высота поверхности воды в месте расположения поплавка (см. Рис. 3) рассчитывается как

$$ \ begin {align} \ xi (t) = \ frac {H} {2} cos \ bigl ( kx- \ omega t \ bigr) \ end {align} $$

(1)

, где H , k , \ (\ omega \) и x — высота волны (т. Е. От гребня до впадины), волновое число, частота волны и горизонтальное положение поплавка с относительно начала координат на среднем уровне воды соответственно.Здесь x — постоянное значение, потому что поплавок имеет только вертикальное движение, и его горизонтальное положение предполагается фиксированным. Повышение водной поверхности является результатом эллиптического движения частиц воды. Вертикальное и горизонтальное движение частиц воды в месте расположения поплавка (относительно начала координат) можно записать следующим образом:

$$ \ begin {align} \ xi _Z (t) = \, & {} \ frac { H} {2} cos \ bigl (kx- \ omega t \ bigr) \ frac {sinh (kZ (t) + kd)} {sinh (kd)} \ end {align} $$

(2)

$$ \ begin {align} \ xi _x (t) = \, & {} \ frac {-H} {2} sin \ bigl (kx- \ omega t \ bigr) \ frac {cosh (kZ (t ) + kd)} {sinh (kd)} \ end {align} $$

(3)

, где d — глубина воды, а Z ( t ) — вертикальное смещение поплавка, которое не обязательно соответствует высоте поверхности воды \ (\ xi (t) \) (см.рис.3). Обратите внимание, что \ (Z_0 \) на рис. 3 — это высота поплавка в погруженном состоянии в его стационарном состоянии. [27]. Уравнения скорости и ускорения частиц воды будут получены из первой и второй производных уравнений (2) и (3). Однако, поскольку, попадая в глубокие воды (где глубина воды d превышает половину длины волны [25]), движение частиц воды переходит в круговое (не эллиптическое), члены, связанные с глубиной воды, будут упрощены и удалены из полученных уравнений скорости и ускорения в соответствии с дисперсионным соотношением [25].{kZ (t)} cos \ bigl (kx- \ omega t \ bigr) \ end {align} $$

(5)

где g — ускорение свободного падения.

В общем, на каждое плавающее существо действует четыре группы сил, описываемые следующим образом:

$$ \ begin {align} F_ {b} \, = \, & {} \ rho _ {w} gA [\ xi _Z ( t) -Z (t)] \ end {align} $$

(6)

$$ \ begin {align} F_ {am} \, = \, & {} C_ {a} \ rho _ {w} A [Z_0 + \ xi _Z (t) -Z (t)] [\ ddot { Z} (t) — \ ddot {\ xi} _Z (t)] \ end {выравнивается} $$

(7)

$$ \ begin {align} F_ {F.K} = \, & {} \ rho _ {w} A [Z_0 + \ xi _Z (t) -Z (t)] \ ddot {\ xi} _Z (t) \ end {align} $$

(8)

$$ \ begin {выравнивание} F_ {d} = \, & {} C_ {d} \ dot {Z} (t) \ end {выравнивание} $$

(9)

где \ (F_b \) — разница между силой тяжести и выталкивающей силой, пропорциональная высоте вытесненной воды. \ (F_ {a.m} \) и \ (F_ {d} \) — это сила добавленной массы (пропорциональная ускорению тела) и сила демпфирующего сопротивления (пропорциональная скорости тела), соответственно, возникающие из-за движения поплавка.\ (F_ {F.K} \) обозначает силу возбуждения, также известную как сила Фруда-Крылова. Сила возбуждения пропорциональна ускорению волны и ощущается поплавком, когда он фиксируется против набегающих волн. \ ([Z_0 + \ xi _Z (t) -Z (t)] \) — высота погружения поплавка (см. Рис. 3) относительно поверхности волны. \ ([\ Ddot {Z} (t) — \ ddot {\ xi} _Z (t)] \) — это относительное ускорение между поплавком и частицами воды. \ (\ rho _ {w} \), \ (C_d \), \ (C_a \) и A — это плотность воды, коэффициент демпфирующего сопротивления, коэффициент добавленной массы и эффективная площадь поплавка соответственно.

Если присмотреться к приведенным выше уравнениям, все активные силы являются функциями смещения, скорости или ускорения. Таким образом, условия окружающей среды буя с поплавками могут быть заменены комплектом системы масса-пружина-демпфер на каждом поплавке. На рис. 4 показана плоская схема платформы буя и поплавков на обоих концах, соединенных с комплектом пружины и демпфера, что указывает на внешние активные силы.

Рис. 4

Поплавки, прикрепленные к пружине и амортизатору.Комплект системы масса-пружина-демпфер заменяется активными силами окружающей среды

Аналогичным образом движущееся тело внутри воды испытывает силу Фруда-Крылова и добавленную массовую силу, как показано ниже:

$$ \ begin {align} F_ {FKs} = \, & {} \ rho _ {w} V_s \ ddot {\ xi} _r (t) \ end {align} $$

(10)

$$ \ begin {align} F_ {ams} = \, & {} C_ {as} \ rho _ {w} V_s [\ ddot {\ xi} _r (t) — \ ddot {r} (t) ] \ end {align} $$

(11)

где

$$ \ begin {align} \ ddot {\ xi} _r (t) = \ frac {gkH} {2} e ^ {kZ_s} cos \ bigl [kr (t) — \ omega t \ bigr ] \ end {align} $$

(12)

здесь, \ (C_ {a.s} \), \ (V_s \) и \ (Z_s \) добавляют массовый коэффициент ползунка, объем ползунка и высоту ползунка от среднего уровня воды соответственно. Предполагается, что \ (Z_s \) постоянна из-за малоугловых приближений при отклонениях по тангажу (т. Е. Отклонение меньше 10 °). r ( t ) и \ (\ ddot {r} (t) \) — это линейное положение ползунка на фрейме STMD и линейное ускорение ползунка рядом с фреймом STMD соответственно, как показано на рис. 4 Важно отметить, что в случае фольгированного ползуна возникают подъемные и тормозные силы (см. Рис.2), которые играют существенную роль в динамике модели, в то время как в приведенных выше уравнениях мы сосредоточились только на тонком стержнеобразном слайдере, который не испытывает ни сопротивления, ни подъемной силы из-за его малой площади поперечного сечения. Таким образом, сила сопротивления сопротивления и подъемная сила не учитывались при расчете эффективных сил. Стоит отметить, что, учитывая тот факт, что силы, индуцированные волнами, наиболее сильны на поверхности, механизм стабилизации соединяется с поплавками с помощью вертикальных стержней и развертывается на глубине более половины длины волны, где силы, индуцированные волнами составляют менее 4% тех, которые находятся на поверхности.

Демонстрация влияния слайдера в форме фольги на характеристики STMD по подавлению отклонения тангажа буя является основной целью этого исследования. Несмотря на то, что динамическая модель системы необходима для разработки контроллера, до тех пор, пока мы фокусируемся на изучении движения тел без учета управляющих сил, кинематической модели достаточно для управления моделируемой системой. Предлагаемый механизм состоит из буя с поплавками, а погружной СТМД представляет собой параллельный механизм (см. Рис.2). Учитывая сложность получения кинематической модели параллельных механизмов в связанных системах, рассматривается альтернативный подход к моделированию. Методы системной идентификации широко используются при управлении морскими сооружениями [28, 29]. В этом подходе, использующем ограниченное количество измерений входов и выходов, модель прогнозируется для системы. В связи с этим, во-первых, в систему вводится определенный диапазон сигналов. Во-вторых, записываются результирующие выходные сигналы.На основе записанных входов и выходов алгоритм идентификации используется для определения оптимальных параметров, которые управляют кинематическим поведением системы [29]. Характеристики входного сигнала имеют решающее значение для точности и достоверности идентифицированной модели. Важно убедиться, что входные данные, используемые для определения модели, охватывают весь диапазон частот и все амплитуды, которые могут встретиться во время работы системы. Чтобы извлечь выгоду из подхода системной идентификации, фундаментальным шагом является планирование эксперимента с помощью физической или смоделированной модели для изучения входных и выходных данных.В этой работе была предоставлена ​​имитационная модель, которая будет описана в разделе «Моделирование и результаты». Обратите внимание, что методы идентификации системы применимы только к ползунку в форме тонкого стержня из-за наличия дополнительного параметра (например, АОА фольги) и технических ограничений моделирования в ползунке в форме фольги.

Система стабилизации суставов LinQ ™ SI

Система стабилизации суставов LinQ ™ SI предназначена для сращивания крестцово-подвздошных суставов при таких состояниях, как дегенеративный сакроилеит и разрывы крестцово-подвздошных суставов.Процедура позволяет выполнить слияние и стабилизацию SI-сустава у подходящих пациентов, когда соответствующее нехирургическое лечение не помогло, и может обеспечить немедленное облегчение болевых симптомов.

Что такое SI Joint?

Крестцово-подвздошный сустав (КПС) — это сустав между крестцом и подвздошными костями таза, которые связаны прочными связками. Они располагаются слева и справа от позвоночника. Основная роль SI-сустава — обеспечивать стабильность таза и нести нагрузку на верхнюю часть тела, когда вы стоите или идете, и переносить эту нагрузку на ноги.Это важный компонент для передачи энергии (или амортизатор) между ногами и туловищем.

SI Дисфункция суставов

Общие проблемы крестцово-подвздошного сустава часто называют дисфункцией крестцово-подвздошного сустава (также называемой дисфункцией SI-сустава; SIJD). Ваш врач может также называть боль в крестцово-подвздошном суставе другими терминами, такими как сакроилеит, дегенерация SI-сустава, воспаление SI-сустава, синдром SI-сустава, разрушение SI-сустава, недостаточность SI-сустава, деформация SI-сустава и артрит.

Дисфункция крестцово-подвздошного сустава обычно относится к боли в области крестцово-подвздошного сустава, вызванной ненормальным движением в крестцово-подвздошном суставе, либо слишком большим, либо слишком малым движением из-за отсутствия поддержки со стороны некогда сильных и тугих связок. На самом деле, исследования показывают, что поясничный сустав является источником боли до 30 процентов людей с хронической болью в пояснице.

О LinQ ™

Система стабилизации суставов LinQ ™ SI предоставляет пациентам с дисфункцией SI-сустава безопасное, минимально инвазивное решение для борьбы с болью.После тщательной диагностики врачи могут помочь облегчить, а во многих случаях устранить хроническую боль, поместив один аллотрансплантат LinQ ™ в SI-сустав. Этот единственный имплантат помогает пациентам немедленно восстановить стабильность сустава — а благодаря большому окну трансплантата система стабилизации суставов LinQ ™ SI помогает создать идеальную среду для длительного сращения.

Как это работает?

Эта уникальная процедура является минимально инвазивной и включает имплантацию одного небольшого костного аллотрансплантата в SI-сустав для стабилизации и сращивания дисфункционального сустава.Вся процедура выполняется через один небольшой разрез на спине пациента. Пациенты покидают больницу или хирургический центр в тот же день, вскоре после операции и обычно могут возобновить повседневную жизнь в течение нескольких недель, в зависимости от того, насколько хорошо они выздоравливают, и на основании предписаний врача.

Преимущества LinQ ™

Процедура LinQ ™ предлагает несколько преимуществ по сравнению с традиционной операцией на SI:

• Безопасный задний доступ вдали от нервов и крупных кровеносных сосудов
• Минимально инвазивный
• Без металлической имплантации
• Быстрое время восстановления
• Подтвержденные эффективные результаты

Сайт компании painteq.ком

Система стабилизации движения

NOAA, успех проектного проекта | Пол М. Рэди Машиностроение

Опубликовано: 25 марта 2020 г.

Члены команды слева направо: Макс Армстронг, Мэтт Лейн, Пол Саламе, Карсон Мюррей, Аарон Пинеда, Роб Розенталь

Завершенный в прошлом году проект по дизайну замкового камня провел почти два месяца в эксплуатации на борту корабля «Рональд Браун» Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA).В течение 2018-19 учебного года студенты-механики разработали систему стабилизации движения. Их конструкция была построена так, чтобы датчик LIDAR был направлен вертикально на большой корабль или пикап, где транспортное средство нестабильно, чтобы обеспечить более точные измерения. Недавние испытания устройства показали успешные результаты, видимые на видео ниже, в том, как система удерживает горизонт, несмотря на качение корабля. В команду входят Макс Армстронг, Мэтт Лейн, Карсон Мюррей, Роб Розенталь и Пол Саламе.

Краткое изложение проекта от команды

Для нашего главного проекта Capstone мы работали с NOAA над разработкой платформы компенсации движения, которая была способна стабилизировать систему доплеровского лидара в пределах 0,2 градуса. Система должна была поместиться в кузове пикапа и выжить в течение нескольких месяцев в море на палубе исследовательского судна. Чтобы учесть это, платформа была построена из алюминия и стальных компонентов с порошковым покрытием, чтобы минимизировать коррозию во время пребывания в море. Чтобы защитить электрические компоненты от элементов, мы разработали автономную промышленную панель, и все, что находилось за ее пределами, было усилено.Система управления была разработана в Labview с использованием ПИД-регулятора и инерциальных единиц измерения для отслеживания тангажа, крена и ускорения для обратной связи. Система также была разработана для размещения будущих лидаров. Для этого регулируется высота люльки, на которой крепится блок лидара. В целях безопасности система имела механические и программные ограничения по максимально допустимому тангажу и крену при компенсации, а также подвеску аварийного останова для обеспечения отказоустойчивости.

После того, как проект был передан NOAA, один из членов нашей команды, Макс Армстронг, продолжил работать над ним в качестве стажера, где и закончил подготовку к первому плаванию.Платформа проработала почти два месяца на борту корабля NOAA «Рональд Браун», начиная с начала января 2020 года. Платформа работала далеко за пределами технических характеристик даже в плохую погоду. Вероятно, он будет использоваться для будущих исследовательских кампаний на базе грузовиков в NOAA.

Система в действии

Системы стабилизации и принцип их работы

Написано Лукасом Уикли
Как видно из осеннего выпуска журнала Park Pilot, 2016 г.

Стабилизация — это развивающаяся технология в радиоуправляемом хобби. Если вы еще не заметили, многие из современных RC-устройств, такие как мультикоптеры, невозможно летать без их сложных систем стабилизации. Вы также можете быть удивлены, узнав, что многие самолеты RTF (Ready to Fly) используют какой-то стабилизатор. Теперь давайте посмотрим, как это произошло и как работает стабилизация.

Системы стабилизации состоят из какого-то датчика, устройства для интерпретации сигналов от этого датчика (обычно это небольшой микропроцессор) и способа смешивания этих сигналов с физическими средствами управления тем, что стабилизируется.Эти части работают вместе, чтобы измерить изменения в движении и положении, например, в радиоуправляемом самолете. Информация используется для смягчения или корректировки этих изменений. Датчик — это самая сложная часть, которая стала миниатюрной, о чем я расскажу позже.

Одним из первых способов измерения изменений в движении было использование физического вращающегося гироскопа. Если масса вращается с достаточно высокой скоростью, она может проявлять характеристики гироскопа, аналогичные многим игрушкам, с которыми мы, вероятно, играли.Гироскоп сопротивляется движению по одной оси и может использоваться в качестве контрольной точки для измерения фиксированного положения относительно движущегося тела.

Одними из первых радиоуправляемых самолетов, которым потребовалась какая-то стабилизация, были радиоуправляемые вертолеты, особенно в направлении оси рыскания, где небольшие изменения газа, шага лопастей, поступательного движения или ветра могли привести к тому, что вертолет выйдет из-под контроля слишком быстро для ручной коррекции. . Гироскопы, аналогичные тем, что я описал ранее, использовались для измерения изменений оси рыскания и стабилизации самолета.

Набор тяжелых вращающихся дисков создал гироскоп. Положение измерялось с помощью магнитных или соединительных переключателей. Это измеренное изменение углового ускорения — когда самолет начинает рыскать — механически увеличивает или уменьшает угол наклона лопастей на хвостовом винте до того, как вертолет выйдет из-под контроля. Флайбар на вертолете RC также является еще одной формой гироскопического стабилизатора.

Однако не ищите большие вращающиеся диски на плате контроллера мультикоптера.Более простой способ измерения изменений в движении сегодня называется MEMS (микроэлектромеханические системы). Как следует из названия, это крошечные механические измерительные устройства, вытравленные в кремнии с использованием пьезоэлектрических колебаний вместо вращающегося гироскопа для измерения угловых ускорений. Умопомрачительный!

Это изображение гироскопа MEMS, сделанное электронным микроскопом. Этот конкретный датчик был извлечен из iPhone, но он похож на те, что используются в платах контроллеров полета.Фото: IFixit.com. Изображение используется по лицензии Creative Commons: www.ifixit.com/Guide/Image/meta/MeunHawo54qPRY5S.

Проще говоря, точно так же, как вращающийся диск любит оставаться неподвижным на определенной оси, вибрирующий стержень хочет вибрировать в своей текущей плоскости и будет сопротивляться повороту или перемещению из своего положения. Вибрируя крошечную гребенчатую структуру с помощью электричества, можно обнаружить изменения в скорости и интенсивности вибрации гребня, которые можно использовать для измерения изменений внешних ускорений.Существует много видов гироскопов MEMS, и я рекомендую вам изучить технологию, если вы хотите узнать о них больше. Они действительно завораживают.

Эти новые датчики стали доступны потребителям в конце 1990-х — начале 2000-х годов. Они были меньше и легче любых механических предшественников. Вертолеты RC начали использовать их, учитывая меньшие вертолеты. Позже было добавлено больше гироскопов, чтобы почувствовать изменения во всех трех осях, создав вертолеты без флайбара.

Когда появились гироскопы MEMS, старые физические гироскопы были заменены небольшими, легкими коробками, которые не потребляли много энергии и были более точными.

Примерно в то же время люди брали гироскопы для одноосных радиоуправляемых вертолетов и ориентировали их, соединяли, микшировали, паяли и взламывали вместе, чтобы создать первые системы стабилизации для радиоуправляемых мультикоптеров. Что было интересно в мультикоптерах, так это то, что вы могли смешать вместе несколько регуляторов скорости и получить управление газом, тангажем, креном и рысканием без гироскопов, но им было невозможно летать без какой-либо стабилизации из-за присущей конструкции нестабильности. Эти импровизированные, сколоченные стабилизаторы были примитивными и ограниченными в возможностях настройки.

Однако вскоре люди начали использовать новые гироскопы MEMS самостоятельно и создавать специальные платы управления полетом и стабилизации для мультикоптеров, но возникла проблема. Гироскопы могут измерять только изменения в движении; они не могут отличить верх от низа. Гироскопы MEMS также дрейфуют, теряя свою точность на протяжении всего полета. Если бы у вас был мультикоптер только с гироскопами, вам все равно пришлось бы вручную удерживать его на месте и постоянно обрезать, чтобы он летел по уровню.

Решение заключалось в использовании другого датчика MEMS, называемого акселерометром, который может быть аналогичен конструкции вышеупомянутого гироскопа MEMS, но настроен на измерение линейного ускорения вместо углового ускорения. Акселерометр может измерять силу тяжести по всем трем осям, а с помощью некоторой тригонометрии может определять, где находятся верхний и нижний (это также то, как ваш смартфон может определить, что идет вверх и вниз).

Эта информация используется вместе с показаниями гироскопов для корректировки любых отклонений и для добавления еще нескольких режимов стабилизации, таких как блокировка горизонта и автоматическое выравнивание.Пара трехосных акселерометров и гироскопов используется почти на всех платах полетных контроллеров для точных измерений ориентации самолета.

Позже в самолетах с неподвижным крылом также стали использоваться гироскопы и платы управления. Это помогло облегчить управление более сложными и небольшими моделями и сделать их более устойчивыми к ветреным условиям. Теперь вы можете найти множество самолетов RTF или BNF (Bind-N-Fly) от таких компаний, как Horizon Hobby (horizonhobby.com) и HobbyKing (hobbyking.com), которые имеют встроенные системы стабилизации.Вы даже можете купить RC-приемники со встроенными трехосными гироскопами и акселерометрами!

Системы стабилизации также используются в трехмерных пилотажных самолетах с дистанционным управлением. Они помогают самолету быть более устойчивым и более легким в управлении при выполнении таких маневров, как зависание, острие лезвия, плоское вращение, общий полет при сильном ветре и т. Д. Конечно, это вызвало обсуждение того, когда справедливо использовать стабилизацию. .

Это первая плата полетного контроллера, которую я купил и с которой летал.Спереди три серебряных шкатулки. Это гироскопы MEMS на их осях ориентации.

Во время любых соревнований по высшему пилотажу или гонкам с самолетами с неподвижным крылом использование какой-либо стабилизации для улучшения характеристик самолета может быть неуместным. С другой стороны, мультикоптеры для гонок должны использовать стабилизаторы для полета, а настройки, которые выбирает каждый гонщик, ориентированы на его или ее индивидуальные навыки и стиль полета. Хотя это может быть темой совершенно другой статьи, те же самые системы, которые многие могут посчитать обманом, позволяют начинающим пилотам учиться быстрее и преодолевать некоторые разочарования, связанные с обучением летать на радиоуправлении.

Некоторые новые учебно-тренировочные самолеты, такие как Horizon Hobby Apprentice, даже имеют датчики уклонения от земли и встроенную систему автопилота, которая может управлять самолетом за вас, если вы потеряете контроль. Теперь, вместо того, чтобы нажимать на переключатель тренера, как это делается при использовании коробки для напарников, самолет может самокорректироваться и вернуть вам управление!

Эта технология в конечном итоге означает, что хобби становится более доступным для людей, которые используют эти новые самолеты для начинающих. Эти же люди могут затем начать другие проекты в своем хобби, которые могут не нуждаться в стабилизации.Тем не менее, стабилизация будет неотъемлемой частью определения того, как RC будет выглядеть в будущем, и я очень рад возможности

.