Roboty sú automatické elektromechanické zariadenia pripomínajúce ľudí alebo zvieratá, ktoré sú ovládané elektronickými obvodmi alebo počítačovým programom. Existujú rôzne typy robotov, ktoré sa používajú pre rôzne typy aplikácií . Poslednými trendmi v robotickej technológii sú vývoj pokročilých robotov, ako sú chirurgické roboty, sú diaľkové manipulátory, ktoré sa používajú pri operáciách (najmä pri operáciách s kľúčovými dierkami), kráčajúce roboty s väčšinou nôh, ktoré sú schopné pohybu chôdzou, mikroboti a nanoboti sú mikroskopickí a títo nano roboty alebo nano zariadenia, ktoré sa používajú v ľudskom tele na liečenie chorôb, sú rovery roboty s kolesami, ktoré sa používajú na chodenie po iných planétach na účely prieskumu vesmíru. Roboty používané v kozmických aplikáciách sú zvyčajne autonómnych robotov , modulárne rekonfigurovateľné roboty alebo samostatne rekonfigurovateľné modulárne roboty atď.

Modulárne rekonfigurovateľné roboty

Modulárne rekonfigurovateľné roboty sú všeobecne autonómne kinematické zariadenia s nastaviteľnou morfológiou. V robotoch s pevnou morfológiou sú schopné vykonávať iba bežné úlohy, ako je napríklad aktivácia, snímanie a riadenie. Avšak samočinne rekonfigurovateľné roboty alebo modulárne rekonfigurovateľné roboty sú schopné meniť svoje vlastné tvary reorganizáciou prepojenia svojich častí tak, aby sa prispôsobili novým okolnostiam, vykonávali nové úlohy a zotavili sa z poškodenia.

Modulárne rekonfigurovateľné roboty

Tieto samostatne rekonfigurovateľné roboty môžu byť definované ako roboty, ktoré môžu meniť svoj tvar na základe cesty, ktorou musia prejsť. Napríklad, ak musí robot prechádzať úzkym potrubím, potom sa prekonfiguruje do podoby červa a ak musí prejsť nerovným terénom, prekonfiguruje svoj tvar pomocou pavúkovitých nôh. Ak existuje rovný terén, prekonfiguruje sa ako guľová štruktúra na rýchly pohyb.

Tieto rekonfigurovateľné roboty sú opäť klasifikované do dvoch typov na základe dizajnu. Napríklad homogénne modulárne robotické systémy pozostávajú z niekoľko modulov s podobným dizajnom vytvoriť štruktúru tak, aby mohla vykonávať požadovanú úlohu. Heterogénny modulárny robotický systém sa skladá z niekoľkých modulov s rôznymi návrhmi, z ktorých každý vykonáva špecifické funkcie a tieto sa používajú na vytvorenie štruktúry, ktorá vykonáva požadovanú úlohu.

Rekonfigurovateľné roboty v kozmických aplikáciách

Mnoho krajín v rámci výskumu na iných planétach často vypúšťa niekoľko satelitov alebo vesmírnych misií, aby preskúmala podmienky a vlastnosti planét. Na získanie dlhodobých údajov sa teda vypúšťajú dlhodobé vesmírne misie a tieto dlhodobé vesmírne misie sú zvyčajne samo rekonfigurovateľné systémy.

Tieto samočinne rekonfigurovateľné roboty sú schopné zvládnuť nepredvídané situácie a opraviť ich v prípade akýchkoľvek škôd. Vieme, že vesmírne misie sú obrovské a masovo obmedzené, takže je prospešné, ak používame konfigurovateľné roboty, ktoré môžu vykonávať viac úloh namiesto viac robotov že každý plní iba jednu konkrétnu úlohu.

Roboty používané v kozmických aplikáciách

Až do dnešného dňa ľudia kráčali inou cestou, než aby planéta Zem bola iba mesiacom. Zatiaľ čo modulárne roboty používané v kozmických aplikáciách sa spúšťajú na mnohých iných planétach. Séria landerov, manipulátorov, orbít a roverov vyslaných na Mars sú slávnymi robotmi používanými v kozmických aplikáciách.

Robotické manipulátory a vozítka

Kĺbové roboty vo vesmíre vykonávajú rôzne typy úloh. Proces údržby prístroja alebo vybavenia vo vesmíre sa nazýva manipulácia s priestorom, ktorú vykonávajú kĺbové roboty. Polybot sa dobre hodí na údržbu a kontrolu vesmírnych staníc alebo satelitov. Robotickí manipulátori sú projektovaní na určovanie polohy v priestore alebo na iných planétach na simulovanie ľudských manipulačných schopností. Spravidla sú umiestnené na voľných kozmických lodiach alebo na ladení obežných dráh iných kozmických lodí, vo vesmírnych vozidlách, na planétových pristávacích plochách a na roveroch na získanie vzoriek.

Robotický manipulátor

“ako fungujú piezoelektrické snímače ”

Robotické rovery sú projektované na umiestnenie na planétach na emuláciu pohybových schopností človeka. Často sú umiestnené na povrchoch suchozemských planét, malé solárne systémy , aeroboti (planetárne atmosféry), cydroboti (vrstvy ľadu) a hydroboti (kvapalné vrstvy).

Automatizovaný dizajn a optimalizácia

Modulárne rekonfigurovateľné roboty alebo modulárny robotický systém sú kombinované so softvérovými nástrojmi, ktoré pomáhajú pri výbere a návrhu najlepšej morfológie a riadiacej štruktúry na vykonávanie každej konkrétnej úlohy. Aj keď veľa znakov tohto dizajnu bude nevyhnutne závisieť od ľudskej inteligencie v predvídateľnej budúcnosti, iné znaky súhlasia s automatizovaným dizajnom a optimalizáciou. Všetky rekonfigurovateľné roboty používané v kozmických aplikáciách musia byť skonštruované tak, aby boli schopné prežiť s odpaľovacím tlakom, radiáciou v priestore, vákuom, planetárnym rozložením a prostredím planéty (planéta, na ktorej sa rekonfigurovateľné roboty používajú alebo na cieľových planétach).

Existujú dva typy návrhov rekonfigurovateľných robotov a sú to: vzory založené na mriežke a návrhy založené na reťazci.

“čo je kryštálový oscilátor ”

Mriežkové návrhy mužského rekonfigurovateľného robota

V dizajnoch založených na mriežke je rekonfigurácia ľahká, ale je ťažké generovať pohyb, a táto konštrukcia vyžaduje väčší počet konektorov a ovládacích prvkov.

Reťazovo založené návrhy rekonfigurovateľného robota

V dizajnoch založených na reťaziach je rekonfigurácia tvrdá a má nedostatočnú tuhosť, ale je ľahké ju generovať.

Modulárna rekonfigurovateľná simulácia robota

Softvérové simulačné prostredie založené na fyzike bolo vyvinuté pomocou jazyka C ++, ktoré umožňuje používateľom zostavovať rekonfigurovateľné roboty s využitím rôznych typov modulov. Pre rozšírenie simulácie sú ku kompatibilným konektorom pridané ďalšie typy modulov.

Praktický príklad modulárneho robota, ktorý sa dá rekonfigurovať

Modulárny transformátorový modul

Modulárny transformátor je jedným z často používaných rekonfigurovateľných robotov a tieto moduly M-TRAN sa používajú na vytvorenie trojrozmernej štruktúry (ktorá môže meniť svoju vlastnú konfiguráciu a tiež schopnú generovať malých robotov), robota viacerých DOF (ktorý flexibilne lokomotuje), a premieňajúci robot. Tento modulárny transformátor sa skladá z dvoch akčných členov a batérie.

Interná schéma modulu M-TRAN

Interná bloková schéma modulu M-TRAN pozostáva z lítium-iónovej batérie, nelineárnej pružiny, napájacieho obvodu, hlavného procesora, senzora zrýchlenia, permanentného magnetu, SMA cievky, spojovacej dosky a PIC.

Tieto rekonfigurovateľné roboty sa používajú v kozmických aplikáciách na dosiahnutie konkrétnych cieľov, ako sú telekomunikačné zabezpečenie, pozorovanie zeme pre návrat dát, vojenská uskutočniteľnosť a účely navigácie .

Existuje mnoho ďalších robotických projektov a aplikácií:

Ultrazvukové Robotické vozidlo snímané z prekážok
Robotický pohyb vozidla mobilným telefónom
Robotické vozidlo ovládané diaľkovým ovládačom televízora
Robotický pohyb vozidla s detekciou stopy
Hasiaci robot
Hlasom ovládané robotické vozidlo
Vyberte si N Place Robot Bezdrôtovo ovládané Androidom
Robotické vozidlo s detektorom kovov
Autom medzi stanicami a vlakom premávajte na kyvadlovú dopravu
RF riadené robotické vozidlo
Diaľkovo ovládané robotické vozidlo na báze dotykovej obrazovky

Dúfam, že tento článok poskytne stručné informácie o modulárnych rekonfigurovateľných robotoch používaných v kozmických aplikáciách. Ďalšie informácie týkajúce sa robotické projekty elektroniky môžete nás kontaktovať zverejnením vašich otázok v sekcii komentárov nižšie.