3. Другие типы мобильных роботов специального назначения.

Мобильные роботы для перемещения по трубопроводу. Этот уникальный по своему назначению дистанционно управляемый мобильный аппарат состоит из корпуса на двух колесах и двух рук, расположенных по обеим сторонам корпуса и используемые в качестве дополнительной опоры. При движении робота внутри трубы руки раздвигаются в противоположную от колес сторону, в результате чего увеличивается сила сцепления колес со стенкой трубы и полностью исключается их проскальзывание.

5. Шагающие роботы.

Особый раздел робототехники составляют шагающие системы передвижения и основанные на них транспортные машины. Они являются предметом робототехники потому, что механические ноги – педипуляторы (от латинского слова pes, pedis – нога) – наиболее близки другому основному объекту робототехники – манипуляторы. Однако значение и потенциальные области применения шагающих систем машин выходят за пределы робототехники. Способ передвижения с помощью ног (шагание, бег, прыгание), как известно, является наиболее распространенными в живой природе. Однако в технике он ещё не получил заметного применения прежде всего из-за сложности управления.

Развитие робототехники создало необходимую научно-техническую основу для реализации этого принципиально нового для техники способа передвижения и для создания нового типа транспортных машин – шагающих.

Шагающий способ представляет основной интерес для движения по заранее неподготовленной местности с препятствиями. Традиционные колесные и гусеничные транспортные машины оставляют за собой непрерывную колею, тратя на это значительно большую энергию, чем в случае передвижения шагами, когда взаимодействие с грунтом происходит только в местах упора стопы. Помимо этого шагающий способ передвижения обладает и большей проходимостью на пересеченной местности вплоть до возможности передвигаться прыжками, преодолевать препятствия и т.п. При шагающем способе меньше разрушается грунт, что, например, важно в тундре. При движении по достаточно гладким и подготовленным поверхностям этот способ уступает колесному в экономичности, скорости передвижения и простоте управления.

В задачу системы управления шагающей машины входят:

• стабилизация в процессе движения положения корпуса машины в пространстве на определенной высоте от грунта независимо от рельефа местности;

• обеспечение движения по определенному маршруту с обходом препятствий;

• связанное управление ногами, реализующее определенную походку с адаптацией к рельефу местности.

Поскольку основное назначение шагающих машин – передвижение по сильно пересеченной местности, управление ими обязательно должно быть адаптивным. В системе управления при этом выделяют обычно следующие 3 уровня управления:

• первый, нижний, уровень – управление приводами степеней подвижности ног;

• второй уровень – построение походки, т.е. координации движений ног, со стабилизацией при этом положения корпуса машины в пространстве;

• третий уровень – формирование типа походки, направления и скорости движения, исходя из заданного маршрута в целом.

Первый и второй уровни реализуются автоматически, а третий уровень осуществляется с участием человека-оператора («водителя»).