Устройства передвижения мехатронных систем/роботов

Введение

Выбор типа передвижения робота является важнейшим элементом для роботостроителя, так как от этого зависит и надежность робота в его рабочей среде, и скорость перемещения/поворота и простота настройки, модернизации и ремонта.

Типы устройств передвижения робототехнических систем

1. Колёсные/гусеничные роботы
2. Шагающие/прыгающие роботы
3. Летающие роботы
4. Плавающие роботы
5. Зооморфные роботы
6. Роботы-скалолазы
7. Специализированные роботы

Колёсные/гусеничные роботы

Роботы с таким типом передвижения используют колеса, гусеницы или же их комбинацию. Это одна из самых распространенных систем передвижения, среди достоинств которой можно назвать скорость, мобильность, простоту программирования, сборки и настройки, а также достаточно высокую проходимость. Количество колёс может быть разным - от одного и до нескольких десятков: всё зависит от поставленных перед роботом целей и задач.

Примеры
- Одно колесо: Ballbot, BallIP, Rezero
- Два колеса: Segway(сам по себе роботом не является, но может быть использован как подвижная платформа для робота)
- Несколько колёс: Opportunity, Spirit, Sojourner, Curiosity, Луноход-1,2,3
- Гусеницы: PackBot, iRobot Warrior

Шагающие/прыгающие роботы

Этот вид роботов является, пожалуй, самым востребованным в быту из-за того, что его внешний вид(в случае с двумя ногами) может быть довольно близок к человеческому, что упрощает его интеграцию в человеческое общество(для использования в качестве няни, телохранителя или помощника). Тем не менее, ввиду сложности реализации, пока что такая система передвижения не получила достаточной популярности.
С многоногим вариантом дела обстоят легче, но появляется очередная проблема - сложность в программировании последовательности перемещения конечностей.

Примеры
- С одно парой ног: ASIMO, ПрОП-М
- С несколькими парами ног: BigDog

Летающие роботы

Большинство из ныне существующих летающих роботов это БПЛА(Беспилотные Летательные Аппараты) они представляют собой самолет/вертолет малых размеров и, как правило, управляются диспетчером, в редких случаях имеют на борту автопилот. Основная их цель - разведка и корректировка огня артиллерии, но в последние годы они стали использоваться и для непосредственного нанесения ракетных ударов.

Примеры
- Самолёты: Пчела-1Т, Шмель-1
- Вертолёты: MQ-8B Fire Scout

Плавающие роботы

Традиционные плавающие роботы для перемещения используют гребной винт, но широко распространены и роботы, подражающие плавающим животным - черепахам, рыбам, скатам, медузам и т.д. - они рассмотрены в другом пункте.

Примеры

Зооморфные роботы

Зооморфные роботы при передвижении используют подражание телодвижениям различных животных - змеям(эффективны при ползании по деревьям и под водой), скатам и пингвинам(эффективны в перемещении в воздухе, а в первом случае еще и в воде), медузам(используют реактивное движение под водой) и рыбам.

Примеры
- Ползающие: ACM-R5
- Летающие: Aqua Ray
- Плавающие: Aqua Ray, Aqua Jelly

Роботы-скалолазы

Такие роботы довольно разнообразны по способу перемещения, одни цепляются за выступы, подобно человеку, другие используют вакуумные присоски, третьи - ван-дер-ваальсовы силы. Эти приспособления позволяют им лазать в труднодоступные места по отвесным склонам, а в некоторых случаях и по потолку.

Примеры
- Лазающие: - Гекконоподобные: Wallbot,

Специализированные роботы

Специализированные роботы характерны тем, что используют специфические системы для передвижения - воздушную/электромагнитную подушку, рельсы, вакуумные присоски, липучки и любые другие системы, которые нельзя отнести к одной из вышеперечисленных.

Примеры