Гексапод (робототехника) - Hexapod (robotics)

Шестиногого шагающего робота не следует путать с платформой Стюарта , своего рода параллельным манипулятором, используемым в робототехнических приложениях .

Жук гексапод

Гексапод робот представляет собой механическое транспортное средство , которое идет на шесть ног. Поскольку робот может быть статически устойчивым на трех или более ногах, робот-гексапод обладает большой гибкостью в том, как он может двигаться. Если ноги будут отключены, робот все еще сможет ходить. Кроме того, не все ноги робота необходимы для устойчивости; другие ноги могут свободно дотягиваться до нового положения ног или манипулировать грузом.

Многие шестиногий роботы являются биологически вдохновленным Hexapoda локомоцией . Гексаподы могут использоваться для проверки биологических теорий о передвижении насекомых, их моторном контроле и нейробиологии.

Дизайн

Два робота-гексапода в Технологическом институте Джорджии с установленными наверху камерами CMUC

Конструкции шестигранников различаются по расположению ног. Роботы, вдохновленные насекомыми, обычно симметричны по бокам, например, робот RiSE в Карнеги-Меллон. Радиально-симметричный гексапод - это робот ATHLETE (All-Terrain Hex-Legged Extra-Terrestrial Explorer) в Лаборатории реактивного движения .

Обычно отдельные ноги имеют от двух до шести степеней свободы . Ножки шестигранника обычно заостренные, но их также можно наклеить липким материалом, чтобы помочь взбираться на стены или колеса, чтобы робот мог быстро двигаться, когда земля плоская.

Передвижение

Прогулочный гексапод, смоделированный в Webots

Чаще всего гексаподами управляют походки, которые позволяют роботу двигаться вперед, поворачиваться и, возможно, шагать в сторону. Вот некоторые из наиболее распространенных походок:

  • Сменный штатив: 3 ножки на земле одновременно.
  • Четвероногий.
  • Ползание: двигайте только одной ногой за раз.

Походки гексаподов часто бывают устойчивыми даже на слегка каменистой и неровной местности.

Движение также может быть нежелательным, что означает, что последовательность движений ног не фиксируется, а выбирается компьютером в ответ на воспринимаемую среду. Это может быть наиболее полезно на очень каменистой местности, но существующие методы планирования движения требуют больших вычислительных ресурсов .

Биологически вдохновленный

Насекомые выбраны в качестве моделей, потому что их нервная система проще, чем у других видов животных. Кроме того, сложное поведение можно отнести всего к нескольким нейронам, а путь между сенсорным входом и моторным выходом относительно короче. Хождение насекомых и нейронная архитектура используются для улучшения передвижения роботов. И наоборот, биологи могут использовать роботов-гексаподов для проверки различных гипотез.

Биологически вдохновленные роботы-гексаподы во многом зависят от видов насекомых, используемых в качестве модели. Таракан и палки насекомых являются двумя наиболее часто используемыми видами насекомых; оба этиологически и нейрофизиологически тщательно изучены. В настоящее время полная нервная система неизвестна, поэтому в моделях обычно сочетаются модели разных насекомых, в том числе и других насекомых.

Походки насекомых обычно достигаются двумя подходами: централизованной и децентрализованной архитектурой управления. Централизованные контроллеры напрямую определяют переходы всех ветвей, тогда как в децентрализованных архитектурах шесть узлов (ветвей) соединены в параллельную сеть; походки возникают из-за взаимодействия соседних ног.

Список роботов

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки