На сегодняшний день мобильная робототехника с наибольшим успехом применяется в мире промышленного производства. В промышленности только США стоимость таких роботов составляет 2 миллиарда долларов. Рукав робота, закрепленный болтами на плече в определенном положении на линии сборки, может перемещаться с большой скоростью и точностью для выполнения повторяющихся задач, таких как точечная сварка и покраска. В электронной промышленности манипуляторы устанавливают компоненты на поверхность со сверхчеловеческой точностью, что делает возможным использования нами портативного телефона и ноутбука.
Тем не менее, несмотря на все свои успехи, эти роботы страдают от серьезного недостатка: отсутствия мобильности. Фиксированный манипулятор имеет ограниченный диапазон движения, который зависит от того, где он закреплен болтами. Мобильный робот, напротив, сможет передвигаться по площадке, гибко применяя свои таланты там, где это наиболее эффективно. Вам интересно выяснить, как мобильный робот может передвигаться без присмотра в реальных условиях для выполнения своих задач? Читайте об этом в моих текстах и подписывайтесь на мой канал. Будет интересно и познавательно.
Роботы передвигаются на Марсе
Первая задача, которые решают ученые, — это собственно движение. Как должен двигаться мобильный робот и что он думает о конкретном движении, которое делает лчшим по сравнению с альтернативными механизмами? Враждебные среды, такие как Марс, вызывают еще более необычные механизмы передвижения. В опасных и негостеприимных условиях, даже на Земле, такие телеуправляемые системы завоевали популярность.
Роботы — подводные аппараты
В таких сложных случаях робот низкого уровня часто делают невозможным непосредственный контроль движения человека-оператора. Человек осуществляет локализацию и познавательную деятельность, но полагается на схему управления робота для обеспечения контроля движения. Например, пешеходный робот Plustech обеспечивает автоматическую координацию ног, в то время как оператор выбирает общее направление движения. Подводный аппарат, управляющий шестью винтами для автономной стабилизации подводной лодки-робота, несмотря на подводную турбулентность и водные течения все равно управляется оператором, который выбирает положение подводной лодки для достижения определенной цели. Другие коммерческие роботы работают не там, куда человек не может попасть, а совместно с человеком в его среде обитания. Эти роботы привлекательны не по причинам мобильности, а по причине их автономности, и поэтому их способность сохранять чувство собственного положения и ориентироваться без вмешательства человека имеет первостепенное значение.
Роботы на производстве
Например, роботы AGV (автономное управляемое транспортное средство) самостоятельно доставляют детали между различными сборочными станциями, следуя специальным электрическим направляющим проводам с помощью специального датчика. Сервисный робот Helpmate транспортирует продукты питания и медикаменты по больницам, отслеживая положение потолочных светильников, которые предварительно вручную задаются роботу. Несколько компаний разработали автономные роботы для уборки, в основном для больших зданий. Один из таких роботов используется в парижском метро. Другие специализированные роботы для уборки используют преимущества регулярного геометрического расположения проходов в супермаркетах для облегчения локализации и навигационных задач.
Роботы для программирования
Исследования по вопросам познания высокого уровня, локализации и навигации могут проводиться с использованием стандартных исследовательских платформ роботов, адаптированных к лабораторным условиям. Это один из крупнейших современных рынков мобильных роботов. Для программирования доступны различные мобильные платформы роботов, варьирующиеся по размеру и рельефу местности. Наиболее популярными являются роботы ActivMedia Robotics, K-Team SA и IRobot, а также очень маленькие роботы, такие как Алиса из EPFL (Швейцарского федерального технологического института в Лозанне).
Несмотря на то, что мобильные роботы обладают широким набором приложений и возможностями применения, описанными выше, есть один факт, который подходит практически для каждого успешного мобильного робота: их конструкция включает в себя интеграцию самых разных знаний. Это делает мобильную робототехнику настолько междисциплинарной, насколько это возможно.