Rekonfigurierbare modulare Roboter in Weltraumanwendungen

Roboter sind automatische elektromechanische GeräteMenschen oder Tieren ähneln, die von einer elektronischen Schaltung oder einem Computerprogramm gesteuert werden. Es gibt verschiedene Arten von Robotern, die für verschiedene Arten von Anwendungen verwendet werden. Jüngste Trends in der Robotertechnologie haben fortschrittliche Roboter entwickelt, beispielsweise Operationsroboter sind Fernmanipulatoren, die für chirurgische Eingriffe (insbesondere für die Schlüssellochoperation) eingesetzt werden, Laufroboter, die meistens mehrbeinig sind und sich beim Gehen bewegen können Nano-Roboter oder Nano-Geräte, die im menschlichen Körper zur Heilung von Krankheiten eingesetzt werden, sind die Rover-Roboter mit Rädern, mit denen andere Planeten zur Erforschung des Weltraums befahren werden. Typischerweise sind Roboter, die in Weltraumanwendungen eingesetzt werden, autonome Roboter, modulare rekonfigurierbare Roboter oder selbstrekonfigurierbare modulare Roboter und so weiter.

Rekonfigurierbare modulare Roboter

Modulare rekonfigurierbare Roboter sind im Allgemeinenautonome kinematische Geräte mit einstellbarer Morphologie. In Robotern mit fester Morphologie können nur die konventionellen Aufgaben wie das Betätigen, Erfassen und Steuern nur ausgeführt werden. Selbstrekonfigurierbare Roboter oder modulare rekonfigurierbare Roboter sind jedoch in der Lage, ihre eigenen Formen zu ändern, indem sie die Konnektivität ihrer Teile so reorganisieren, dass sie sich an neue Umstände anpassen, neue Aufgaben ausführen und sich von Schäden erholen.

Rekonfigurierbare modulare Roboter

Diese selbstrekonfigurierbaren Roboter können definiert werdenals Roboter, die ihre Form je nach dem Pfad ändern können, den sie durchlaufen müssen. Wenn ein Roboter beispielsweise ein schmales Rohr durchlaufen muss, wird er sich in Form eines Wurms neu konfigurieren. Wenn er ein unebenes Gelände überqueren muss, konfiguriert er seine Form mit spinnenähnlichen Beinen. Wenn es ein flaches Gelände gibt, wird es sich als ballartige Struktur für eine schnelle Bewegung neu konfigurieren.

Diese rekonfigurierbaren Roboter werden erneut klassifiziertin zwei Arten basierend auf Design. Ein solches homogenes modulares Robotersystem besteht aus mehreren Modulen mit ähnlichem Aufbau, um eine Struktur zu bilden, die eine erforderliche Aufgabe erfüllt. Ein heterogenes modulares Robotersystem besteht aus mehreren Modulen mit unterschiedlichen Konstruktionen, von denen jedes spezifische Funktionen ausführt und diese dazu dienen, eine Struktur zu bilden, die eine erforderliche Aufgabe erfüllt.

Rekonfigurierbare Roboter in Weltraumanwendungen

Als Teil der Forschung über die anderen Planeten,Viele Länder starten häufig mehrere Satelliten oder Weltraummissionen, um die Bedingungen und Merkmale der Planeten zu untersuchen. Um langfristige Daten zu erhalten, werden langfristige Weltraummissionen gestartet, und diese langfristigen Weltraummissionen sind typischerweise selbstrekonfigurierbare Systeme.

Diese selbstkonfigurierbaren Roboter sind dazu in der LageUmgang mit unvorhergesehenen Situationen und Selbstreparatur bei Schäden. Wir wissen, dass Weltraummissionen sehr groß und massiv sind. Daher ist es von Vorteil, wenn wir selbstkonfigurierbare Roboter verwenden, die mehrere Aufgaben ausführen können, anstatt mehrere Roboter, die jeweils nur eine bestimmte Aufgabe ausführen.

Roboter, die in Weltraumanwendungen eingesetzt werden

Bis heute haben die Menschen einen anderen Fuß als den Planeten gesetztErde ist nur der Mond. Modulare Roboter, die in Weltraumanwendungen eingesetzt werden, werden dagegen auf vielen anderen Planeten eingeführt. Eine Reihe von Landern, Manipulatoren, Orbitern und Rovers, die zum Mars geschickt werden, sind berühmte Roboter, die in Weltraumanwendungen eingesetzt werden.

Robotik-Manipulatoren und Rovers

Es gibt verschiedene Arten von Aufgabenausgeführt von artikulierten Robotern im Weltraum. Der Prozess der Wartung des Geräts oder der Ausrüstung im Weltraum wird als Raummanipulation bezeichnet, die von Gelenkrobotern ausgeführt wird. Polybot eignet sich gut für die Wartung und Inspektion von Weltraumstationen oder Satelliten. Roboter-Manipulatoren werden zur Positionierung im Weltraum oder auf anderen Planeten projiziert, um menschliche Manipulationsfähigkeiten nachzubilden. Sie sind in der Regel auf Freiflugschiffen oder auf der Umlaufbahn anderer Raumschiffe, in Raumfahrzeugen, Planetenlandern und Rovers zur Probenahme positioniert.

Roboter-Manipulator

Roboterrover werden zur Positionierung projiziertPlaneten zur Nachahmung menschlicher Bewegungsfähigkeiten. Sie befinden sich häufig auf terrestrischen Planeten, kleinen Sonnensystemen, Aerobots (Planetenatmosphären), Hydrobots (Eisschichten) und Hydrobots (Flüssigkeitsschichten).

Automatisiertes Design und Optimierung

Modulare rekonfigurierbare Roboter oder modulare RoboterDas System wird mit Softwaretools kombiniert, um die Auswahl und Gestaltung der besten Morphologie- und Kontrollstruktur für die Ausführung jeder einzelnen Aufgabe zu unterstützen. Obwohl viele Merkmale dieses Entwurfs für die vorhersehbare Zukunft unvermeidlich von menschlicher Intelligenz abhängen, sind andere Merkmale für das automatisierte Design und die Optimierung erwiesen. Alle in Weltraumanwendungen eingesetzten rekonfigurierbaren Roboter müssen so ausgelegt sein, dass sie mit Startbelastungen, Strahlung im Weltraum, Vakuum, Planetenverteilung und der Umwelt des Planeten (Planet, auf dem rekonfigurierbare Roboter oder auf Zielplaneten verwendet werden) überleben können.

Es gibt zwei Arten von Konstruktionen von rekonfigurierbaren Robotern. Diese sind: Gitterbasierte Designs und Kettenbasierte Designs.

Gitterbasierte Designs eines rekonfigurierbaren männlichen Roboters

Bei gitterbasierten Konstruktionen ist die Rekonfiguration einfach, aber es ist schwierig, Bewegung zu erzeugen, und dieses Design erfordert eine größere Anzahl von Verbindern und Aktuatoren.

Kettenbasierte Designs eines rekonfigurierbaren Roboters

Bei kettenbasierten Konstruktionen ist die Rekonfiguration schwer und weist keine ausreichende Steifigkeit auf, es ist jedoch leicht, Bewegung zu erzeugen.

Modulare, rekonfigurierbare Robotersimulation

Eine Software-Simulationsumgebung basierend aufDie Physik wurde mit C ++ entwickelt und ermöglicht Benutzern den Aufbau rekonfigurierbarer Roboter, die verschiedene Modultypen verwenden. Zusätzliche Modultypen werden mit kompatiblen Steckverbindern zur Erweiterung der Simulation hinzugefügt.

Praktisches Beispiel eines selbstrekonfigurierbaren modularen Roboters

Modulares Transformatormodul

Modularer Transformator ist einer der häufig verwendetenrekonfigurierbare Roboter und diese M-TRAN-Module werden zur Bildung einer 3-D-Struktur (die ihre eigene Konfiguration ändern kann und auch kleine Roboter erzeugen kann), Multi-DOF-Roboter (die flexibel Lokomotiven einsetzen) und Metamorphosierungsroboter verwendet. Dieser modulare Transformator besteht aus zwei Stellgliedern und einer Batterie.

Internes Diagramm des M-TRAN-Moduls

Internes Blockschaltbild des M-TRAN-ModulsBesteht aus Li-Ionen-Akku, nichtlinearer Feder, Stromversorgungsschaltung, Haupt-CPU, Beschleunigungssensor, Permanentmagnet, SMA-Spule, Anschlussplatte und PIC.

Diese rekonfigurierbaren Roboter werden im Weltraum eingesetztAnwendungen zur Erreichung der spezifischen Ziele wie Telekommunikationsbereitstellung, Beobachtung der Erde für Datenrückgabe, militärische Machbarkeit und Navigationszwecke

Es gibt viele andere robotergestützte Projekte und Anwendungen:

  • Ultraschall-Hindernis-sensiertes Roboterfahrzeug
  • Roboterfahrzeugbewegung per Handy
  • Roboterfahrzeug, das von einer TV-Fernbedienung bedient wird
  • Track Sensing Roboterfahrzeugbewegung
  • Feuerbekämpfender Roboter
  • Sprachgesteuertes Roboterfahrzeug
  • Wählen Sie einen N-Roboter, der drahtlos von Android gesteuert wird
  • Metalldetektor-Roboterfahrzeug
  • Auto Metro Train zum Shuttle zwischen den Stationen
  • Rf-gesteuertes Roboterfahrzeug
  • Ferngesteuertes Roboterfahrzeug mit Touchscreen

Ich hoffe, dieser Artikel enthält kurze Informationen übermodulare rekonfigurierbare roboter für raumfahrtanwendungen. Weitere Informationen zu robotergestützten Elektronikprojekten erhalten Sie, indem Sie Ihre Fragen in den Kommentaren unten posten.

Bildnachweis

  • Rekonfigurierbare modulare Roboter von asmedigitalcollection
  • Roboter in Weltraumanwendungen von robotnor verwendet
  • Robot Manipulator von iccrobotics
  • Gitterbasierte Entwürfe für rekonfigurierbaren männlichen Roboter von csail.mit
  • Kettenbasierte Designs eines rekonfigurierbaren Roboters von wikimedia
  • Modulares Transformer-Modul von unit.aist
  • Internes Diagramm des M-TRAN-Moduls durch slidesharecdn

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