Pensamentos em voz alta. E eu vou andando ... Ou por que robôs andando são necessários

Nos robôs móveis terrestres, os sistemas de movimento sobre esteiras e rodas são tradicionalmente usados, o uso de tais sistemas é ditado pela simplicidade da implementação e pela continuidade dos veículos terrestres. Ao mesmo tempo, existem muitos sistemas de movimento especializados, entre os quais cientistas e ficção científica estão particularmente interessados ​​em sistemas de caminhada e robôs móveis baseados neles.



Pernas mecânicas (pedipuladores) proporcionam movimento do robô móvel e capacidade de ultrapassar obstáculos, respectivamente, o uso de um robô ambulante é aconselhável quando os obstáculos são insuperáveis ​​para uma lagarta e um robô de rodas, podem ser objetos maiores que a altura do chassi do robô ou áreas pantanosas, e o uso do chassi é grande as dimensões não são aceitáveis ​​devido ao uso do robô em terrenos acidentados ou em ambientes urbanos, bem como ao alto consumo de energia do chassi.

De quantas pernas um robô precisa?O número de pernas afeta a estabilidade do robô, respectivamente, o uso de robôs com o número de pernas superior a um par (caminhada com várias pernas ou locomoção com várias pernas) é aconselhável em terrenos difíceis. O uso de um par de pernas (caminhada ou bípede bípede, locomoção bípede) é aconselhável para o movimento no interior de uma sala e área urbana, como esse ambiente é adaptado para uma pessoa com sua postura ereta nas duas pernas.

Para que fins usar robôs andando? Se nos voltarmos para os filmes de ficção científica, por exemplo, na maioria das vezes, os robôs ambulantes são retratados na forma de veículos militares e pode haver uma opinião errônea de que essa técnica é uma panacéia no campo de batalha, mas não é assim.

No filme Guerra nas Estrelas ou, por exemplo, no filme de ficção científica Avatar, esses veículos são usados ​​em operações militares em terrenos abertos e acidentados, o que os desmascara completamente devido ao seu alto perfil e os torna um alvo fácil para a artilharia e outras armas pesadas. armas Em contraste com o exemplo anterior, os robôs de passeio que operam em um ambiente urbano são mostrados na primeira parte do filme Robocop e no filme A Robot Chappy, mas o design de seus pedipuladores não permite que eles superem grandes obstáculos (para uma pisada eficaz, o design dos pedipuladores deve ser semelhante à estrutura de um ser humano pernas), além de manobrar em um ambiente urbano, o que os torna um alvo fácil, apesar de possuir armaduras pesadas. A situação é completamente semelhante ao uso de tanques na cidade.

Figura 1 - Caminhante AT-AT do filme Star Wars


Figura 2 - Exoesqueleto AMP do filme Avatar


Figura 3 - Robô ED-209 do filme Robocop


Figura 4 - Robô MOOSE do filme "Um robô chamado Chappy"

Considere onde é aconselhável usar robôs que andam.

Robôs de locomoção bípede:

• sob a forma de andróides, no campo de serviços sociais, em robótica de consumo;
• sob a forma de uma plataforma com equipamentos e manipuladores-alvo, em situações de emergência, por exemplo, durante análise, construção, manutenção de objetos técnicos (equipamentos, montagens);
• na forma de uma plataforma blindada com um sistema de armas e manipuladores para apoio ao fogo de operações terrestres em ambiente urbano, destruição de barreiras de engenharia, barricadas, enquanto a altura estimada do robô não deve exceder duas alturas humanas médias, ou seja, 350 cm (este valor foi obtido intuitivamente com base no SNiP 2.09.04-87, onde é indicado que os edifícios residenciais devem ter uma altura de teto de pelo menos 250 cm e os edifícios administrativos de pelo menos 300 cm, é claro, esta conclusão não pretende ser inequívoca), para abrigos em terreno urbano (ou seja, pelo menos atrás de um prédio de um andar) e grandes o suficiente para acomodar a carga útil.

Robôs com locomoção de múltiplas pernas:

• na forma de uma plataforma com compartimento de carga, para expedições em terrenos acidentados, pantanosos e montanhosos, enquanto o design da plataforma com muitas articulações de acordo com o princípio da estrutura do corpo da lagarta é desejável, para melhores obstáculos de envelope.

Conclusão Atualmente, os sistemas de caminhada são usados ​​apenas em modelos experimentais de robótica e plataformas de pesquisa e não têm sido amplamente utilizados, porque os problemas de balanceamento e fornecimento eficiente de energia dos acionadores do pedipulador não foram resolvidos. Mas a segurança no uso desses robôs móveis é necessária agora para o desenvolvimento de conceitos de amostras significativas práticas.

Source: https://habr.com/ru/post/pt390895/