Модуларни реконфигурабилни роботи у свемирским апликацијама

Модуларни реконфигурабилни роботи у свемирским апликацијама

Роботи су аутоматски електро-механички уређаји који подсећају на људе или животиње и којима се управља помоћу електронских кола или рачунарског програма. Постоје различите врсте робота за које се користе различите врсте апликација . Најновији трендови у роботској технологији развијају напредне роботе, као што су хируршки роботи, даљински манипулатори који се користе за операције (посебно за операцију кључанице), ходајући роботи који су углавном вишеножни и способни за кретање ходањем, микроботови и наноботи су микроскопски. нано роботи или нано уређаји који се у људском телу користе за лечење болести, ровери су роботи са точковима који се користе за ходање по другим планетама за истраживање свемира. Типично су роботи који се користе у свемирским апликацијама аутономни роботи , модуларни роботи који се могу поново конфигурисати или модули који се могу сами конфигурисати итд.



Модуларни реконфигурабилни роботи

Модуларни роботи који се могу поново конфигурисати су углавном аутономни кинематички уређаји са подесивом морфологијом. У роботима са фиксном морфологијом могу да се извршавају само конвенционални задаци као што су активирање, очитавање и управљање. Али, самоконфигурабилни роботи или модуларно реконфигурабилни роботи способни су да промене сопствене облике реорганизујући повезивање делова тако да прилагођавају нове околности, извршавају нове задатке и опорављају се од оштећења.


Модуларни реконфигурабилни роботи

Модуларни реконфигурабилни роботи



Ови роботи који се могу сами конфигурисати могу се дефинисати као роботи који могу да промене свој облик на основу пута кроз који морају да прођу. На пример, ако робот мора да прође кроз уску цев, онда ће се поново конфигурисати у облику црва, а ако мора да пређе неравни терен, онда ће свој облик поново конфигурисати пауковим ногама. Ако постоји раван терен, он ће се поново конфигурисати као лоптаста структура за брзо кретање.

Ови роботи који се могу подесити поново су класификовани у две врсте на основу дизајна. Као што су хомогени модуларни роботски системи неколико модула са сличним дизајном да формира структуру такву да изврши тражени задатак. Хетерогени модуларни роботски систем састоји се од неколико модула различитих дизајна од којих сваки обавља одређене функције и они се користе за формирање структуре која извршава тражени задатак.



Реконфигурабилни роботи у свемирским апликацијама

Као део истраживања других планета, многе земље често лансирају неколико сателита или свемирских мисија како би проучиле услове и карактеристике планета. Дакле, за добијање дугорочних података покрећу се дугорочне свемирске мисије и ове дугорочне свемирске мисије су обично самоконфигурабилни системи.

Ови самоконфигурабилни роботи способни су да се носе са непредвиђеним ситуацијама и да се самостално поправе у случају било какве штете. Знамо да су свемирске мисије огромне и масовно ограничене, па је корисно ако користимо самоконфигурабилне роботе који уместо више робота да сваки извршава само један одређени задатак.


Роботи који се користе у свемирским апликацијама

Роботи који се користе у свемирским апликацијама

До данас, људи су крочили другачије него што је планета Земља само Месец. Док су модуларни роботи који се користе у свемирским апликацијама лансирани на многе друге планете. Низ слетања, манипулатора, орбитера и ровера послатих на Марс познати су роботи који се користе у свемирским апликацијама.

Роботски манипулатори и ровери

Постоје разне врсте задатака које зглобни роботи изводе у свемиру. Процес сервисирања апарата или опреме у свемиру назива се манипулацијом простором коју обављају зглобни роботи. Полибот добро одговара за одржавање и преглед свемирских станица или сателита. Роботски манипулатори се пројектују за позиционирање у свемиру или на другим планетама ради опонашања људских манипулативних способности. Генерално су позиционирани на летелицама са слободним летењем или на подешавању орбите других свемирских летелица, у свемирским возилима, планетарним слетањима и роверима за прикупљање узорака.

Манипулатор робота

Манипулатор робота

Роботски ровери су пројектовани за позиционирање на планетама ради опонашања људских способности кретања. Често се постављају на површинама земаљских планета, мале соларни системи , аероботи (планетарне атмосфере), хидроботови (ледени слојеви) и хидроботи (течни слојеви).

Аутоматизовани дизајн и оптимизација

Модуларни роботи који се могу конфигурисати или модуларни роботски систем комбинују се са софтверским алатима који помажу у одабиру и дизајнирању најфиније морфологије и контролне структуре за обављање сваког одређеног задатка. Иако ће многе особине овог дизајна неизбежно зависити од људске интелигенције у предвидивој будућности, друге особине пристају на аутоматизован дизајн и оптимизацију. Сви роботи који се могу конфигурисати који се користе у свемирским апликацијама морају бити дизајнирани тако да могу преживети са стресовима лансирања, зрачењем у свемиру, вакуумом, планетарном дистрибуцијом и окружењем планете (планете на којој се користе роботи који се могу конфигурисати или на циљаним планетама).

Постоје две врсте дизајна роба који се могу подесити и то су: дизајни засновани на решетки и дизајни засновани на ланцу.

Решеткасти дизајни мушког реконфигурабилног робота

Решеткасти дизајни мушког реконфигурабилног робота

У решеткама заснованим на решеткама, реконфигурација је једноставна, али је тешко генерисати кретање и овај дизајн захтева већи број конектора и актуатора.

Ланчани дизајнирани роботи који се могу конфигурисати

Ланчани дизајнирани роботи који се могу конфигурисати

У дизајну заснованом на ланцу, реконфигурација је тешка и има недовољну крутост, али је лако генерисати кретање.

Модуларна реконфигурабилна симулација робота

Софтверско симулационо окружење засновано на физици развијено је коришћењем Ц ++-а које олакшава корисницима конструкцију рокова који се могу конфигурисати користећи различите типове модула. Додатни типови модула додани су са компатибилним конекторима за проширење симулације.

Практични пример самоконфигурабилног модуларног робота

Модуларни трансформаторски модул

Модуларни трансформаторски модул

Модуларни трансформатор је један од често коришћених реконфигурабилних робота и ови М-ТРАН модули се користе за формирање тродимензионалне структуре (која може променити сопствену конфигурацију и такође способна да генерише мале роботе), мулти-ДОФ робота (који флексибилно локомотира), и метаморфозирајући робот. Овај модуларни трансформатор састоји се од два актуатора и батерије.

Интерни дијаграм модула М-ТРАН

Интерни дијаграм модула М-ТРАН

Унутрашњи блок дијаграм М-ТРАН модула, састоји се од Ли-јонске батерије, нелинеарне опруге, круга напајања, главног процесора, сензора убрзања, трајног магнета, СМА калема, прикључне плоче и ПИЦ-а.

Ови роботи који се могу конфигурисати користе се у свемирским апликацијама за постизање специфичних циљева као што су пружање телекомуникација, осматрање над земљом за повратак података, војна изводљивост и сврхе навигације .

Постоји много других пројеката и апликација заснованих на роботизацији:

Надам се да ће овај чланак дати кратке информације о модуларним реконфигурабилним роботима који се користе у свемирским апликацијама. За више информација у вези са пројекти електронике засновани на роботској технологији можете нам се обратити објављивањем својих упита у одељку за коментаре испод.

Пхото Цредитс