цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Ноги или колеса – что предпочтительнее для механизма передвижения робота

Ноги или колеса – что предпочтительнее для механизма передвижения робота

Автор: Mike(admin) от 5-09-2018, 05:55

В отличие от традиционных компьютеров, роботы могут перемещаться и взаимодействовать с окружающей средой. Эта мобильность вызывает также и проблемы. Каков наиболее эффективный и надежный способ передвижения робота? Для многих дебаты сводятся к выбору между колесными роботами и роботами на ногах. Технология мобильности, которую вы выбираете, принципиально формирует то, что вы можете попросить робота сделать.


Ноги или колеса – что предпочтительнее для механизма передвижения робота

Какая мобильность нужна роботу?


Дискуссия о мобильности роботов отражает фундаментальную инженерную задачу. В нашем современном мире роботам трудно обойтись без средств передвижени. Подумайте обо всех естественных и социальных правилах, которые регулируют нашу среду. В городской среде у робота есть дороги для навигации. Однако один и тот же робот может оказаться неэффективным при дальних поездках или ситуациях, требующих транспортировки груза.


Потребность в роботах с ногами: преодоление препятствий и восхождение на горы


Робот Atlas, созданный Boston Dynamics, является одним из самых известных ножноприводных роботов в мире. Он обладает отличными способностями для навигации по препятствиям. В ролике ниже показано его умение ловко обходиться с препятствиями. Он достигает такого уровня равновесия и координации, который находится за пределами для многих людей. Благодаря этому данный робот успешно перемещается по препятствиям. В то время как Atlas примерно сопоставим по размеру со взрослым человеком (рост около 1,5 м), это только один подход реализации роботов с ногами.



Естественный мир вдохновил исследователей робототехники в Японии. Основанный на способе передвижения муравьев, в Токио недавно был разработан робот с шестью ногами, способный преодолевать сложные поверхности. Если вам нужно отправить робота в опасную среду или в неравномерную естественную среду, например, горы, то такие роботы подойдут идеально для данных задач. Навигация по пересеченной местности является одной из причин, по которым, например, НАСА выбрало робота-скорпиона в 2000-х годах.


робот-муравей

Если мы будем применять роботов в рамках опасных действий, таких как помощь пожарным, способность так передвигаться значительно поможет. Для роботов, предназначенных для обслуживания внутри зданий, ноги тоже имеют явные преимущества. Увы, есть один крупный компромисс, который нужно иметь в виду с ножноприводными роботами: чтобы достичь маневренности и преодолевать препятствия, придется отказаться от скорости. Если вам нужна скорость, вам нужно рассмотреть колесных роботов.


Потребность в колесных роботах: большая скорость и грузоподъемность


Хотя колесные роботы не могут преодолевать те же препятствия, что и роботы с ногами, они имеют другие неоспоримые преимущества. Наиболее распространенным примером колесного робота является автономный или самодвижущийся автомобиль с автопилотом. Возьмем автопилот машин Tesla в качестве примера. Для ориентации используется комбинация датчиков, радара и камер. Используя этот подход, автомобиль обладает большей способностью перемещаться в любых погодных условиях, чем автомобили, использующие только лазерные системы.


Помимо автопилотируемого транспорта, есть и другие примеры колесных роботов. Например, фермерские роботы были недавно протестированы на полях в Великобритании. В начале 2018 года Facebook подал патент на многоколесный робот, который был сравнен с R2-D2 из Звездных войн. Первоначальные слухи говорят о том, что данный робот может использоваться в качестве поставщика телеприсутствия, чтобы помочь руководителям «посещать» собрания с помощью робота. Тот факт, что этот робот использует три колеса, предполагает, что он будет очень стабильным, а случай использования связи указывает, что стабильность имеет значение для некоторых случаев использования робота.


Размывание границ: ноги плюс колеса


Для полноты картины скажем, что некоторые предприимчивые разработчики роботов создали роботы, которые включают обе эти функции. Продемонстрированный в 2012 году, Quattroped может использовать колеса или ноги. Этот подход «с двумя режимами» к робототехнике напоминает нам о том, что вам не нужно жестко следовать ни одному из вариантов в вашем проекте. Конечно, при таком гибридном подходе обеспечивается отличная гибкость применения, но при этом немного снижается максимальная скорость, обеспечиваемая колесами, а также максимальная маневренность, обеспечиваемая ногами.


Какие роботы лучше?


В краткосрочной перспективе, скорее всего, колесные роботы будут доминировать. В то время как Atlas впечатляет своей проходимостью, ограничения на нагрузку и внутреннюю мощность батареи являются существенными недостатками. Кроме того, объем инвестиций и интерес к автомобилям с автопилотом будет означать, что навигация для колесных роботов будет улучшаться.


В долгосрочной перспективе роботы с ногами, особенно с человеческим форм-фактором, представляют собой интересные возможности. Они могут использоваться в медицине, например, для ухода за больными. Также они могут участвовать в разборе завалов, спасении пострадавших и т.д.. Будем надеяться, что инженеры учтут законы робототехники Азимова, поскольку это будет очень важно в будущем.




© digitrode.ru


Теги: робот




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий