Ոտքերով ռոբոտ

Ոտքերով ռոբոտները (անգլ․ Legged robots ) շարժական ռոբոտների մի տեսակ են, որոնք օգտագործում են հոդակապ վերջույթներ, ինչպիսիք են ոտքերի մեխանիզմները, շարժում ապահովելու համար։ Նրանք ավելի բազմակողմանի են, քան անիվային ռոբոտները և կարող են անցնել բազմաթիվ տարբեր տեղանքներով, չնայած այս առավելությունները ավելացնում են բարդություն և էներգիայի սպառում։ Ոտքերով ռոբոտները հաճախ նմանակում են ոտքավոր կենդանիներին՝ բիոմիմիկայի օրինակով։

Վեցոտանի ռոբոտ

Տեսակները

Ոտքերով ռոբոտները կարելի է դասակարգել ըստ նրանց օգտագործած ոտքերի քանակի, ինչը որոշում է հասանելի քայլվածքը։ Շատ ոտքեր ունեցող ռոբոտները հակված են ավելի կայուն լինել, մինչդեռ ավելի քիչ ոտքերն ավելի մեծ մանևրելու հնարավորություն են տալիս։

Միոտանի ռոբոտներ

Մեկ ոտքով ռոբոտները տեղաշարժվելու համար օգտագործում են ցատկելու շարժում։ 1980-ականներին Կարնեգի Մելլոն համալսարանը մշակեց միոտանի ռոբոտ՝ հավասարակշռությունը ուսումնասիրելու համար։

Երկոտանի ռոբոտներ

Ֆուտբոլ խաղացող Ազիմո

Երկոտանի ռոբոտները ցուցադրում են երկոտանի շարժում։ Որպես այդպիսին, նրանք բախվում են երկու առաջնային խնդրի.

1. հավասարակշռության կառավարում և
2. շարժման կառավարում, որը վերաբերում է ռոբոտի շարժվելու ունակությանը։

Հավասարակշռության կառավարումը դժվար է երկոտանի համակարգերի համար, նրանք պետք է հավասարակշռություն պահպանեն նույնիսկ հանգիստ վիճակում։ Որոշ ռոբոտներ, հատկապես խաղալիքներ(օր՝ Ազիմո ռոբոտը), լուծում են այս խնդիրը ունենալով մեծ ոտքեր, որոնք ապահովում են ավելի ուժեղ կայունություն՝ միաժամանակ թուլացնելով շարժունակությունը։ Որպես այլընտրանք, ավելի առաջադեմ համակարգերը օգտագործում են սենսորներ, ինչպիսիք են արագացուցիչները կամ գիրոսկոպները՝ մարդու հավասարակշռությունը մոտավոր կերպով ապահովելու համար։ Նման սենսորները օգտագործվում են նաև շարժման կառավարման և քայլելու համար։

Երկոտանի ռոբոտներից են՝

• Boston Dynamics կազմակերպության Ատլաս ռոբոտը
• Խաղալիք ռոբոտներ ինչպես QRIO-ն և ASIMO-ն
• NASA-ի Valkyrie ռոբոտը, որը նախատեսված է օգնել մարդկանց Մարսի վրա
• Պինգ-պոնգ խաղացող TOPIO ռոբոտը

"BigDog" ռոբոտը

Քառոտանի ռոբոտներ

Քառոտանի կամ չորս ոտանի ռոբոտները ցուցադրում են քառոտանի շարժում։ Նրանք առավելություն ունեն երկկողմանի ռոբոտների նկատմամբ հավասարակշռության առումով , հատկապես շարժման ժամանակ։ Դանդաղ արագության դեպքում չորս ոտանի ռոբոտը կարող է միաժամանակ շարժել միայն մեկ ոտքը։

Վեցոտանի ռոբոտներ

Վեցոտանի ռոբոտները կամ վեցոտանիները օժտված են նույնիսկ ավելի մեծ հավասարակշռությամբ , քան երկոտանի կամ քառոտանի ռոբոտները։ Նրանց վերջնական ձևավորումները հաճախ նման են միջատների մեխանիզմին, և նրանց քայլվածքը կարող է դասակարգվել նույն կերպ։ Դրանք ներառում են՝

• Ալիքային քայլվածք. ամենադանդաղ քայլվածքը, որի ժամանակ զույգ ոտքերը «ալիքով» շարժվում են հետևից առջև։
• Եռոտանի քայլվածք. ավելի արագ քայլվածք, որի ժամանակ երեք ոտքերը շարժվում են միանգամից։

Ութոտանի ռոբոտներ

Ութ ոտք ունեցող ռոբոտները նման են սարդերին և այլ սարդակերպերին, ինչպես նաև որոշ ստորջրյա կենդանիներին։ Նրանք ապահովված են ուժեղագույն հավասարակշռությամբ։

Հիբրիդային ռոբոտներ

Որոշ ռոբոտներ օգտագործում են ոտքերի և անիվների համադրություն։ Սա մեքենային տալիս է անիվներով շարժման արագությունը և էներգիայի արդյունավետությունը, ինչպես նաև ոտքով նավարկության շարժունակությունը։ Boston Dynamics կազմակերպության Handle անունով երկոտանի ռոբոտը, որն ունի անիվ ամեն ոտքին, հիբրիդային ռոբոտի օրինակներից է։

Գրականություն

• Walking Machines: An Introduction to Legged Robots by D. J. Todd
• Legged Robots that Balance by Marc H. Raibert
• Design of High-performance Legged robots: A Case Study on a Hopping and Balancing Robot by Josephus J. M. Driessen

Արտաքին հղումներ

Legged robots - an overview

1 legged robots - robotpark.com

Boston Dynamics' wheeled robot Handle