Modulære omkonfigurerbare roboter i romapplikasjoner

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Roboter er automatiske elektromekaniske enheter som ligner mennesker eller dyr som styres av et elektronisk kretsløp eller et dataprogram. Det er forskjellige typer roboter som brukes til forskjellige typer applikasjoner . Nylige trender innen robotteknologi har utviklet avanserte roboter som kirurgiske roboter er fjernmanipulatorer som brukes til operasjoner (spesielt nøkkelhullskirurgi), gangroboter som for det meste er flerbeinte som er i stand til å bevege seg ved å gå, mikroboter og nanoboter er mikroskopiske og disse nano-roboter eller nano-enheter som brukes i menneskekroppen for å kurere sykdommer, er roverne roboter med hjul som brukes til å gå på andre planeter for romforskning. Vanligvis er roboter som brukes i romapplikasjoner autonome roboter , modulære rekonfigurerbare roboter eller selvkonfigurerbare modulære roboter, og så videre.

Modulære rekonfigurerbare roboter

Modulære rekonfigurerbare roboter er generelt autonome kinematiske enheter med justerbar morfologi. I fastmorfologiske roboter er bare de konvensjonelle oppgavene som aktivering, sensing og kontroll bare i stand til å utføre. Men selvkonfigurerbare roboter eller modulære rekonfigurerbare roboter er i stand til å endre sine egne former ved å omorganisere deres deleforbindelse slik at for å tilpasse nye omstendigheter, utføre nye oppgaver og å komme seg fra skader.




Modulære rekonfigurerbare roboter

Modulære rekonfigurerbare roboter

Disse selvkonfigurerbare robotene kan defineres som roboter som kan endre form basert på veien de må gjennom. For eksempel, hvis en robot må passere gjennom et smalt rør, vil den konfigurere seg selv i form av en orm, og hvis den må krysse et ujevnt terreng, vil den konfigurere formen på nytt med edderkopplignende ben. Hvis det er et flatt terreng, vil det konfigurere seg selv som en balllignende struktur for rask bevegelse.



Disse rekonfigurerbare robotene er igjen klassifisert i to typer basert på design. Slik som homogene modulære robotsystemer består av flere moduler med lignende design for å danne en struktur slik at for å utføre en nødvendig oppgave. Et heterogent modulært robotsystem består av flere moduler med forskjellige design som hver utfører spesifikke funksjoner, og disse brukes til å danne en struktur som utfører en nødvendig oppgave.

Omkonfigurerbare roboter i romapplikasjoner

Som en del av forskningen på de andre planetene, lanserer mange land ofte flere satellitter eller romoppdrag for å studere forholdene og egenskapene til planetene. For å skaffe langsiktige data lanseres således langsiktige romoppdrag, og disse langsiktige romoppdragene er vanligvis selvkonfigurerbare systemer.

Disse selvkonfigurerbare robotene er i stand til å håndtere uforutsette situasjoner og selvreparasjon i tilfelle skader. Vi vet at romoppdrag er enorme og massebegrenset, så det er fordelaktig hvis vi bruker selvkonfigurerbare roboter som kan utføre flere oppgaver i stedet for flere roboter at hver utfører bare en bestemt oppgave.


Roboter brukt i romapplikasjoner

Roboter brukt i romapplikasjoner

Hittil har mennesker satt andre føtter enn at planeten jorden bare er månen. Mens modulære roboter som brukes i romapplikasjoner blir lansert på mange andre planeter. En serie landere, manipulatorer, orbitere og rovers sendt til Mars er kjente roboter som brukes i romapplikasjoner.

Robotic Manipulators and Rovers

Det er forskjellige typer oppgaver som utføres av leddroboter i rommet. Prosessen med å betjene apparatet eller utstyret i rommet kalles som rommanipulering som utføres av leddroboter. Polybot passer godt til vedlikehold og inspeksjon av romstasjoner eller satellitter. Robotmanipulatorer projiseres for posisjonering i rommet eller på andre planeter for å etterligne menneskelige manipulasjonsevner. De er vanligvis plassert på fri-flyger romfartøy eller på baneinnstilling av andre romfartøy, innen romfartøyer, planetariske landere og rovere for å skaffe prøver.

Robotmanipulator

Robotmanipulator

Robotrovere projiseres for posisjonering på planeter for å etterligne menneskelige bevegelsesevner. De er ofte plassert på de jordiske planetenes overflater, små solsystemer , aeroboter (planetariske atmosfærer), cydroboter (islag) og hydroboter (flytende lag).

Automatisert design og optimalisering

Modulære rekonfigurerbare roboter eller modulære robotsystemer er kombinert med programvareverktøy for å hjelpe til med å velge og designe den fineste morfologien og kontrollstrukturen for å utføre hver enkelt oppgave. Selv om mange trekk ved dette designet uunngåelig vil avhenge av menneskelig intelligens i den forutsigbare fremtiden, er andre egenskaper tilstrekkelig for automatisert design og optimalisering. Alle rekonfigurerbare roboter som brukes i romapplikasjoner, må være utformet slik at de kan overleve med lanseringsspenninger, stråling i rommet, vakuum, planetdistribusjon og miljø på planeten (planet som rekonfigurerbare roboter brukes på eller på målplaneter).

Det er to typer design av omkonfigurerbare roboter, og de er: Gitterbasert design og kjedebasert design.

Gitterbaserte design av mannlig rekonfigurerbar robot

Gitterbaserte design av mannlig rekonfigurerbar robot

I gitterbaserte design er omkonfigurering enkelt, men det er vanskelig å generere bevegelse, og dette designet krever flere kontakter og aktuatorer.

Kjedebaserte design av omkonfigurerbar robot

Kjedebaserte design av omkonfigurerbar robot

I kjedebaserte design er omkonfigurering vanskelig og har utilstrekkelig stivhet, men det er lett å generere bevegelse.

Modulær omkonfigurerbar robotsimulering

Et programvaresimuleringsmiljø basert på fysikk ble utviklet ved hjelp av C ++ som gjør det mulig for brukere å konstruere rekonfigurerbare roboter ved å bruke forskjellige typer moduler. Ytterligere modultyper legges til med kompatible kontakter for å utvide simuleringen.

Praktisk eksempel på selvkonfigurerbar modulær robot

Modulær transformatormodul

Modulær transformatormodul

Modulær transformator er en av de ofte brukte rekonfigurerbare robotene, og disse M-TRAN-modulene brukes til å danne 3D-struktur (som kan endre sin egen konfigurasjon og også i stand til å generere små roboter), multi-DOF-robot (som fleksibelt lokomoterer), og metamorfoserende robot. Denne modulære transformatoren består av to aktuatorer og batteri.

Internt diagram over M-TRAN-modulen

Internt diagram over M-TRAN-modulen

Internt blokkdiagram for M-TRAN-modulen, den består av Li-ion-batteri, ikke-lineær fjær, strømforsyningskrets, hoved-CPU, akselerasjonsføler, permanentmagnet, SMA-spole, tilkoblingsplate og PIC.

Disse omkonfigurerbare robotene brukes i romapplikasjoner for å oppnå de spesifikke målene som telekommunikasjonsforsyning, observasjon over jorden for dataretur, militær gjennomførbarhet og navigasjonsformål .

Det er mange andre robotbaserte prosjekter og applikasjoner:

Håper denne artikkelen gir kort informasjon om modulære rekonfigurerbare roboter som brukes i romapplikasjoner. For mer informasjon angående robotbaserte elektronikkprosjekter Du kan henvende deg til oss ved å legge ut spørsmålene dine i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokreditt