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悩ましい問題

先日不調になって修理に出していたメインPC(デスクトップ型)は深刻な壊れ方をしており,復旧をあきらめて新調することにした。
最近のCPUはさぞかしハイパワーで大食いなのだろうと思っていたが,デスクトップPCの標準的な電源容量は300~500W程度と意外に低いのに少し驚いた。(数年前のPen4世代より下がってる?)
プロセスルールの微細化,マルチコアによる並列演算が最近のCPUの主流のようだが,消費電力あたりの計算能力を上げようとする風潮は組み込み野郎にとっても大歓迎だ。

ところで,このところは悩ましい問題を2つ抱えている。
①知ロボどうするか
②Rideのスペックダウンどうするか

①の6月/E出場は現時点で開発着手できてない時点で絶望的だ。今年は見学のみになりそう・・・
②は歩行速度を当初時速10km目標にしていたがそのような数値は夢物語であり,実際には3km/hがやっとということが分かってきた。大幅スペックダウンである。
また,各軸の負荷を積み上げると平均消費電力が1.4kWとかになってしまいバッテリー容量が全く足りないことがわかってきた。このままではあっという間に電池が無くなるトロくさいメカになってしまう・・・
人間が歩行時に消費する仕事量は200W弱,馬一頭は750W(いわゆる1馬力)であるからこのロボットの消費電力1400Wはとんでもなく大きい。ちなみにソーラーカーの出力は約2kWで時速100km/hは軽く出るらしいから,出せる速度に対する電力効率もとんでもなく悪い。
 本来歩行ロボットは人間のように平地移動ではほとんどエネルギーを消費しないハズなのだが,実際は歩く電熱器のごとく無駄に熱を出してしまう。重力方向の自重損失低減機構やパラレルメカニズムを使うとかなり改善はするものの,モータ動力の限界というか,移動効率はまだまだ人間には遠く及ばない気がする。
もしもCPUのマルチコアみたいなことがメカでできれば少しはマシになるかもしれないが・・・
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この記事へのコメント

- kto - 2010年06月08日 04:39:33

「人間が歩くときに200W弱消費」
とありますが、どこから得た値でしょうか?
200Wって、結構大きい感じがするのですが。

- - 2010年06月08日 20:48:56

ktoさんどうもー
人間の消費エネルギーなんですが,
どこかのダイエットサイトで「時速3~4kmの散歩で170kcalぐらい消費する」というような記事を見かけまして。
1Wh=860calなのでだいたい200Wぐらいになるかと。
この計算で行くと平静時に大人の男性一人が消費するエネルギーは一日2000kcalなので
2000÷24÷0.86=97Wになります。ボーッと何もしないとだいたい100Wで,歩くと200W・・・
計算間違ってたらすみません。
鳥人間の必要動力というか,「最低これだけ入れ続けなければ飛んでられない」最低エネルギーみたいのって分かりますか?
もし分かったら教えてください。
ではでは

- kto - 2010年06月10日 00:39:51

丁寧にどうもです。
確かに…歩くのって案外消費しているんですね。走るとなるとjoggingでも消費400Wくらいのようで。
体内エネルギーの消費仕事量と、出力としての仕事量が自分の中でごっちゃにしていたようです。変換効率が間にありますよね。
ちなみに機体によりますが、プロペラの出力から逆算すると、250~300Wのパイロット出力(駆動系への入力)が一般的と言われてるんですが、ふつうの人は10分も保ちません。

人力飛行機のエネルギー - - 2010年06月10日 01:44:36

ktoさん鳥人間の情報ありがとうございました。
2~300Wで普通の人は10分も持たないですか・・・なるほど~。
琵琶湖の対岸まで行く人は鳥人であるとともに体力的にも超人ということなんですね。
大変興味深かったです。

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もやね

Author:もやね
長野県在住の会社員(メカニカル・エンジニア).
ロボットは完全な趣味としてやってます.
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