Lautes Denken. Und ich gehe spazieren ... Oder warum Laufroboter benötigt werden

In terrestrischen mobilen Robotern werden traditionell Ketten- und Radbewegungssysteme verwendet. Die Verwendung solcher Systeme wird durch die Einfachheit der Implementierung und die Kontinuität von Landfahrzeugen bestimmt. Gleichzeitig gibt es viele spezialisierte Bewegungssysteme, unter denen sich Wissenschaftler und Science-Fiction besonders für Laufsysteme und darauf basierende mobile Roboter interessieren.



Mechanische Beine (Pedipulatoren) ermöglichen die Bewegung eines mobilen Roboters und die Möglichkeit, über Hindernisse zu treten. Die Verwendung eines Laufroboters ist ratsam, wenn die Hindernisse für einen Kettenroboter unüberwindbar sind, es sich um Objekte handeln kann, die höher als die Höhe des Roboterchassis oder sumpfiger Bereiche sind, und die Verwendung des Fahrgestells groß ist Abmessungen sind aufgrund des Einsatzes des Roboters in unebenem Gelände oder in städtischen Umgebungen sowie des hohen Stromverbrauchs des Chassis nicht akzeptabel.

Wie viele Beine braucht ein Roboter?Die Anzahl der Beine beeinflusst die Stabilität des Roboters. Die Verwendung von Robotern mit einer Anzahl von Beinen von mehr als einem Paar (mehrbeiniges Gehen oder mehrbeinige Fortbewegung) ist in schwierigem Gelände ratsam. Die Verwendung eines Beinpaares (zweibeiniges Gehen oder Zweibeinigkeit, Zweibeinerbewegung) ist für die Bewegung im Rauminneren und im Stadtgebiet ratsam Eine solche Umgebung ist für eine Person mit einer aufrechten Haltung auf zwei Beinen geeignet.

Zu welchen Zwecken verwenden Sie Laufroboter? Wenn wir uns zum Beispiel Science-Fiction-Filmen zuwenden, werden Laufroboter meistens in Form von Militärfahrzeugen dargestellt, und es kann eine falsche Meinung sein, dass eine solche Technik ein Allheilmittel auf dem Schlachtfeld ist, aber das ist nicht so.

In den Filmstars Wars oder zum Beispiel im Science-Fiction-Film Avatar werden solche Fahrzeuge bei militärischen Operationen auf offenem und unebenem Gelände eingesetzt, was sie aufgrund ihres hohen Bekanntheitsgrads völlig entlarvt und sie zu einem leichten Ziel für Artillerie und andere schwere Fahrzeuge macht Waffen. Im Gegensatz zum vorherigen Beispiel zeigen der erste Teil des Films „Robocop“ und der Film „Robot namens Chappi“ Laufroboter, die in einer städtischen Umgebung arbeiten. Das Design ihrer Pedipulatoren erlaubt es ihnen jedoch nicht, große Hindernisse zu überwinden (für ein effektives Treten muss das Design der Pedipulatoren der Struktur eines Menschen ähnlich sein Beine) sowie das Manövrieren in einer Stadtumgebung, was sie trotz schwerer Rüstung zu einem leichten Ziel macht. Ähnlich verhält es sich mit dem Einsatz von Panzern in der Stadt.

Abbildung 1 - AT-AT-Walker aus dem Star Wars-Film.


Abbildung 2 - AMP-Exoskelett aus dem Avatar-Film.


Abbildung 3 - ED-209-Roboter aus dem Robocop-Film.


Abbildung 4 - MOOSE-Roboter aus dem Film "Ein Roboter namens Chappy"

Überlegen Sie, wo es ratsam ist, Laufroboter zu verwenden.

Bipedale Fortbewegungsroboter:

• in Form von Androiden, im Bereich der sozialen Dienste, in der Verbraucherrobotik;
• in Form einer Plattform mit Zielgeräten und Manipulatoren, in Notsituationen, beispielsweise beim Parsen, beim Bauen, bei der Wartung technischer Objekte (Geräte, Baugruppen);
• in Form einer gepanzerten Plattform mit einem Waffensystem und Manipulatoren zur Feuerunterstützung von Bodenoperationen in einer städtischen Umgebung die Zerstörung von technischen Barrieren, Barrikaden, während die geschätzte Höhe des Roboters zwei durchschnittliche menschliche Körpergröße nicht überschreiten sollte, d.h. 350 cm (dieser Wert wurde intuitiv auf der Grundlage von SNiP 2.09.04-87 ermittelt, wobei angegeben wird, dass Wohngebäude eine Deckenhöhe von mindestens 250 cm und Verwaltungsgebäude mindestens 300 cm haben müssen, diese Schlussfolgerung erhebt natürlich keinen Anspruch auf Eindeutigkeit) Unterstände in städtischem Gelände (d. h. zumindest hinter einem einstöckigen Gebäude) und groß genug, um die Nutzlast aufzunehmen.

Roboter mit mehrbeiniger Fortbewegung:

• in Form einer Plattform mit Laderaum für Expeditionen über unwegsames, sumpfiges und bergiges Gelände, während die Gestaltung der Plattform mit vielen Artikulationen nach dem Prinzip der Struktur des Raupenkörpers für bessere Hüllkurvenhindernisse wünschenswert ist.

Fazit Gegenwärtig werden Laufsysteme nur in experimentellen Modellen von Robotik und Forschungsplattformen verwendet und sind deshalb nicht weit verbreitet, weil Die Probleme des Ausgleichs und der effizienten Energieversorgung von Pedipulatorantrieben wurden nicht gelöst. Für die Entwicklung von Konzepten für praktisch signifikante Proben ist jedoch jetzt Gewissheit bei der Verwendung solcher mobiler Roboter erforderlich.

Source: https://habr.com/ru/post/de390895/