Mobil robot - Mobile robot

Bir mobil robot , çevrede hareket edebilen (hareket) bir robottur . Mobil robotik, genellikle robotik ve bilgi mühendisliğinin bir alt alanı olarak kabul edilir .

Bir casus robot, belirli bir ortamda hareket edebilen bir mobil robot örneğidir.

Mobil robotlar kendi ortamlarında hareket etme yeteneğine sahiptir ve tek bir fiziksel konuma sabitlenmezler. Mobil robotlar "otonom" (AMR - otonom mobil robot ) olabilir, bu da fiziksel veya elektro-mekanik yönlendirme cihazlarına ihtiyaç duymadan kontrolsüz bir ortamda gezinme yeteneğine sahip oldukları anlamına gelir. Alternatif olarak, mobil robotlar, nispeten kontrollü bir alanda önceden tanımlanmış bir navigasyon rotasında seyahat etmelerine izin veren rehberlik cihazlarına güvenebilir. Buna karşılık, endüstriyel robotlar genellikle sabit bir yüzeye tutturulmuş eklemli bir kol (çok bağlantılı manipülatör) ve kavrayıcı tertibattan (veya uç efektör ) oluşan az çok sabittir. Mafsal kolu lineer aktüatör veya servo motor veya step motor tarafından kontrol edilir.

Mobil robotlar ticari ve endüstriyel ortamlarda daha yaygın hale geldi. Hastaneler, malzemeleri taşımak için uzun yıllardır otonom mobil robotlar kullanıyor. Depolar, malzemeleri stok raflarından sipariş karşılama bölgelerine verimli bir şekilde taşımak için mobil robotik sistemler kurdu. Mobil robotlar aynı zamanda mevcut araştırmaların da önemli bir odak noktasıdır ve hemen hemen her büyük üniversitenin mobil robot araştırmalarına odaklanan bir veya daha fazla laboratuvarı vardır. Mobil robotlar ayrıca endüstriyel, askeri ve güvenlik ortamlarında bulunur.

Bir mobil robotun bileşenleri bir kontrolör, sensörler, aktüatörler ve güç sistemidir. Denetleyici genellikle bir mikroişlemci, gömülü mikro denetleyici veya bir kişisel bilgisayardır (PC). Kullanılan sensörler robotun gereksinimlerine bağlıdır. Gereksinimler, ölü hesaplaşma , dokunsal ve yakınlık algılama , nirengi aralığı, çarpışmadan kaçınma, konum konumu ve diğer özel uygulamalar olabilir. Aktüatörler genellikle robotu hareket ettiren motorları tekerlekli veya bacaklı olarak ifade eder. Bir mobil robota güç sağlamak için genellikle AC yerine DC güç kaynağı (pil olan) kullanırız.

sınıflandırma

Mobil robotlar şu şekilde sınıflandırılabilir:

Seyahat ettikleri ortam:
- Kara veya ev robotları genellikle İnsansız Kara Araçları (UGV'ler) olarak adlandırılır. En yaygın olarak tekerlekli veya paletlidirler, ancak iki veya daha fazla bacaklı ( insansı veya hayvanlara veya böceklere benzeyen) bacaklı robotları da içerirler .
- Teslimat ve Taşıma robotları, malzemeleri ve malzemeleri bir çalışma ortamında taşıyabilir
- Hava robotları genellikle İnsansız Hava Araçları (İHA) olarak adlandırılır.
- Sualtı robotlarına genellikle otonom sualtı araçları (AUV'ler) denir.
- Buzlu, yarıklarla dolu ortamlarda gezinmek için tasarlanmış kutup robotları
Hareket etmek için kullandıkları cihaz, esas olarak:
- Bacaklı robot : insan benzeri bacaklar (yani bir android ) veya hayvan benzeri bacaklar .
- Tekerlekli robot.
- izler .

Mobil robot navigasyonu

Birçok mobil robot navigasyonu türü vardır :

Manuel uzaktan kumanda veya tele-op

Elle uzaktan kumandalı bir robot, bir joystick veya başka bir kontrol cihazı ile tamamen bir sürücünün kontrolü altındadır. Cihaz doğrudan robota takılabilir, kablosuz bir joystick olabilir veya kablosuz bir bilgisayara veya başka bir denetleyiciye aksesuar olabilir. Tele-op'lu bir robot, genellikle operatörün zarar görmemesi için kullanılır. El uzaktan robotlar örnekleri arasında Robotik Design ANATROLLER ARI-100 ve ARI-50, Foster Miller Pençe, IRobot'in PackBot ve KumoTek en MK-705 Roosterbot.

Korumalı tele-op

Korumalı bir tele-op robot, engelleri algılama ve bunlardan kaçınma yeteneğine sahiptir, ancak aksi takdirde, manuel tele-op altındaki bir robot gibi, sürüldüğü gibi hareket edecektir. Çok az sayıda mobil robot yalnızca korumalı tele-op sunuyor. (Aşağıdaki Kayan Özerkliğe bakın.)

Çizgi izleyen Araba

En eski Otomatik Kılavuzlu Araçlardan (AGV'ler) bazıları mobil robotları takip ediyordu. Zemine veya tavana boyanmış veya gömülü görsel bir çizgiyi veya zeminde bir elektrik telini takip edebilirler. Bu robotların çoğu basit bir "hattı merkez sensörde tut" algoritmasını çalıştırdı. Engelleri aşamadılar; bir şey yollarını kapattığında durdular ve beklediler. Bu tür araçların birçok örneği hala Transbotics, FMC, Egemin, HK Systems ve diğer birçok şirket tarafından satılmaktadır. Bu tür robotlar, robotiğin köşelerini ve köşelerini öğrenmeye yönelik ilk adım olarak, iyi bilinen Robotik toplumlarda hala yaygın olarak popülerdir.

Otonom rastgele robot

Rastgele hareket eden otonom robotlar, duvarlar algılanıp algılanmadığına bakılmaksızın temel olarak duvarlardan seker.

Otonom olarak yönlendirilen robot

Robot geliştiricileri, robot uygulamalarını hızlı bir şekilde tasarlamak için hazır otonom tabanlar ve yazılımlar kullanır. İnsan veya çizgi film karakterleri şeklindeki kabuklar, onu gizlemek için tabanı kaplayabilir. MobileRobots Inc'in izniyle

Otonom olarak yönlendirilen bir robot, nerede olduğu ve yol boyunca çeşitli hedeflere ve/veya ara noktalara nasıl ulaşılacağı hakkında en azından bazı bilgileri bilir. " Lokalizasyon " veya mevcut konumunun bilgisi, motor kodlayıcılar, görüntü, Stereopsis , lazerler ve küresel konumlandırma sistemleri gibi sensörler kullanılarak bir veya daha fazla yolla hesaplanır . Konumlandırma sistemleri , bir sonraki yol noktasına veya hedefine giden bir yol planlayabileceği platformun konumunu ve yönünü belirlemek için genellikle üçgenleme, göreceli konum ve/veya Monte-Carlo/Markov yerelleştirmesini kullanır . Zaman ve konum damgalı sensör okumalarını toplayabilir. Bu tür robotlar genellikle kablosuz kurumsal ağın bir parçasıdır ve binadaki diğer algılama ve kontrol sistemleriyle arayüz oluşturur. Örneğin, PatrolBot güvenlik robotu alarmlara tepki veriyor, asansörleri çalıştırıyor ve bir olay meydana geldiğinde komuta merkezine haber veriyor. Diğer otonom olarak yönlendirilen robotlar, hastane için SpeciMinder ve TUG dağıtım robotlarını içerir.

sürgülü özerklik

Daha yetenekli robotlar, kayma özerkliği adı verilen bir sistem altında birden fazla gezinme düzeyini birleştirir. HelpMate hastane robotu gibi otonom olarak yönlendirilen robotların çoğu, robotun bir kişi tarafından kontrol edilmesini sağlayan manuel bir mod da sunar. ADAM, PatrolBot, SpeciMinder, MapperBot ve bir dizi başka robotta kullanılan Motivity otonom robot işletim sistemi, manuel moddan korumalı ve otonom modlara kadar tam kayma özerkliği sunar.

Tarih

Tarih	Gelişmeler
1939–1945	İkinci Dünya Savaşı sırasında , bilgisayar bilimi ve sibernetik gibi bir dizi nispeten yeni araştırma alanındaki teknik ilerlemelerin bir sonucu olarak ilk mobil robotlar ortaya çıktı . Çoğunlukla uçan bombalardı. Örnekler, hedefin yalnızca belirli bir menzili içinde patlayan akıllı bombalar, yönlendirme sistemlerinin kullanımı ve radar kontrolüdür. V1 ve V2 roketleri bir ham 'otopilot' ve otomatik patlatma sistemleri vardı. Modern seyir füzelerinin öncülleriydiler .
1948–1949	W. Gray Walter , Machina Speculatrix adlı iki otonom robot olan Elmer ve Elsie'yi inşa ediyor çünkü bu robotlar çevrelerini keşfetmeyi seviyor. Elmer ve Elsie'nin her biri bir ışık sensörüyle donatılmıştı. Bir ışık kaynağı bulurlarsa, yollarındaki engellerden kaçınarak veya hareket ettirerek ona doğru hareket ederlerdi. Bu robotlar , karmaşık davranışların basit bir tasarımdan kaynaklanabileceğini gösterdi. Elmer ve Elsie sadece iki sinir hücresinin eşdeğerine sahipti.
1961–1963	Johns Hopkins Üniversitesi ' Beast'i geliştiriyor . Canavar hareket etmek için bir sonar kullandı. Pilleri azaldığında bir elektrik prizi bulur ve kendini fişe takardı.
1969	Mowbot, çimleri otomatik olarak biçen ilk robottu.
1970	Stanford Cart çizgi takipçisi, görmek için bir kamera kullanarak beyaz bir çizgiyi takip edebilen mobil bir robottu . Hesaplamaları yapan büyük bir ana bilgisayara radyo bağlantılıydı . Aynı zamanda (1966–1972) Stanford Araştırma Enstitüsü, adını sarsıntılı hareketinden alan bir robot olan Shakey the Robot üzerinde araştırma yapıyor ve yapıyor . Shakey'de bir kamera , bir telemetre , çarpma sensörleri ve bir radyo bağlantısı vardı. Shakey, eylemleri hakkında akıl yürütebilen ilk robottu. Bu, Shakey'e çok genel komutlar verilebileceği ve robotun verilen görevi gerçekleştirmek için gerekli adımları çözeceği anlamına gelir . Sovyetler Birliği , Ay'ın yüzeyini bir ay gezici olan Lunokhod 1 ile keşfediyor .
1976	Onun içinde Viking programına NASA iki insansız uzay aracı gönderiyor Mars .
1980	Halkın robotlara olan ilgisi artıyor ve bu da ev kullanımı için satın alınabilecek robotlarla sonuçlanıyor. Bu robotlar eğlence veya eğitim amaçlarına hizmet etti. Örnekler arasında bugün hala var olan RB5X ve HERO serisi sayılabilir . Stanford Arabası artık engelli parkurlarda yolunu bulabiliyor ve çevresinin haritalarını çıkarabiliyor.
1980'lerin başı	Ekibi Ernst Dickmanns de Bundeswehr Üniversitesi Münih boş sokaklarda 55 mil kadar sürüş, ilk robot arabalar oluşturur.
1983	Stevo Bozinovski ve Mihail Sestakov, IBM Series/1 bilgisayarın çoklu görev sistemini kullanarak paralel programlama ile bir mobil robotu kontrol ediyor.
1986	Stevo Bozinovski ve Gjorgi Gruevski, konuşma komutlarını kullanarak tekerlekli bir robotu kontrol ediyor. Proje, Makedonya Bilimsel Faaliyetler Derneği tarafından desteklendi.
1987	Hughes Research Laboratories , robotik bir aracın ilk kros haritasını ve sensör tabanlı otonom çalışmasını gösteriyor.
1988	Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov ve Liljana Bozinovska, EEG sinyallerini kullanarak bir mobil robotu kontrol ediyor.
1989	Stevo Bozinovski ve ekibi, EOG sinyallerini kullanarak bir mobil robotu kontrol ediyor.
1989	Mark Tilden , BEAM robotlarını icat etti .
1990'lar	Endüstriyel robotik kolun babası olan Joseph Engelberger , Helpmate tarafından satılan, ticari olarak satılan ilk otonom mobil hastane robotlarını tasarlamak için meslektaşlarıyla birlikte çalışıyor. ABD Savunma Bakanlığı, Cybermotion iç mekan güvenlik robotuna dayanan MDARS-I projesini finanse ediyor.
1991	Edo. Franzi , André Guignard ve Francesco Mondada geliştirilen Khepera , araştırma faaliyetleri için tasarlanmış özerk küçük mobil robot. Proje LAMI-EPFL laboratuvarı tarafından desteklenmiştir.
1993–1994	Dante I ve Dante II , Carnegie Mellon Üniversitesi tarafından geliştirilmiştir. Her ikisi de canlı volkanları keşfetmek için kullanılan yürüyen robotlardı.
1994	Daimler-Benz'in ikiz robot araçları VaMP ve VITA-2 ve UniBwM'den Ernst Dickmanns , yolcuları ile birlikte, standart yoğun trafikte 130 km/s'ye varan hızlarda Paris üç şeritli bir otoyolda bin kilometreden fazla yol kat ediyor. Serbest şeritlerde otonom sürüş, konvoy sürüşü ve diğer otomobillerin otonom geçişi ile sol ve sağ şerit değişiklikleri gösterirler.
1995	Yarı özerk ALVINN, 2850 milin yaklaşık 50'si dışında tamamında bilgisayar kontrolü altında bir arabayı kıyıdan kıyıya yönlendirdi. Ancak gaz kelebeği ve frenler bir insan sürücü tarafından kontrol edildi.
1995	Aynı yıl, biri Ernst Dickmanns (robot kontrollü gaz ve frenli) 'robot arabalardan 1000'in mil yol katetti Münih için Kopenhag bazen (diğer araçların geçmesine manevralar yürütülmesi, 120 ölçü up, trafikte, sırt ve sadece birkaç kritik durumda bir güvenlik sürücüsü devraldı). Hızla değişen sokak sahneleriyle başa çıkmak için aktif görme kullanıldı.
1995	Pioneer programlanabilir mobil robotu, mobil robotik üniversite müfredatının standart bir parçası haline geldiğinden, önümüzdeki on yılda robotik araştırmalarında ve üniversite eğitiminde yaygın bir artış sağlayan uygun bir fiyata ticari olarak temin edilebilir hale geliyor.
1996	Cyberclean Systems [4] , insan müdahalesi olmadan kendi kendini şarj eden, asansörleri çalıştıran ve koridorları süpüren ilk tam otonom elektrikli süpürge robotunu geliştiriyor.
1996–1997	NASA gönderir Mars Pathfinder onun rover ile Sojourner için Mars . Gezici, dünyadan komuta edilen yüzeyi keşfeder . Sojourner bir tehlike önleme sistemi ile donatılmıştı. Bu, Sojourner'ın bilinmeyen Mars arazisinde otonom olarak yolunu bulmasını sağladı.
1999	Sony tanıtır aibo , görme yürüyüş ve çevresi ile etkileşime girebilen bir robot köpek. PackBot askeri mobil robot tanıtıldı uzaktan kumandalı.
2001	Swarm-bots projesinin başlangıcı. Sürü botları böcek kolonilerine benzer. Tipik olarak, birbirleriyle etkileşime girebilen ve birlikte karmaşık görevleri gerçekleştirebilen çok sayıda bireysel basit robottan oluşurlar . [5]
2002	Roomba , bir görünür yerli özerk mobil robot zemin temizler.
2002	Nevena Bozinovska, Gjorgi Jovancevski ve Stevo Bozinovski, uzaktan eğitim robotik sınıfında internet tabanlı robot kontrolü gerçekleştirdi. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bir mobil robot, Güney Karolina Eyalet Üniversitesi, Avrupa'daki öğrenciler tarafından kontrol edildi, Sts. Cyril ve Methodius Üniversitesi.
2003	Axxon Robotics , hastanelerde, ofis binalarında ve diğer ticari binalarda zeminleri temizleyen, süpüren ve süpüren bir dizi ticari robot üreticisi olan Intellibot'u satın aldı . Intellibot Robotics LLC'nin zemin bakım robotları, çevrelerini haritalayarak ve navigasyon ve engellerden kaçınma için bir dizi sensör kullanarak tamamen özerk bir şekilde çalışır.
2004	Robosapien , bir Biyomorfik tarafından tasarlanan oyuncak robotu Mark Tilden piyasada mevcuttur. ' Centibots Projesi'nde 100 otonom robot, bilinmeyen bir ortamın haritasını çıkarmak ve ortamdaki nesneleri aramak için birlikte çalışır. İlk DARPA Grand Challenge yarışmasında, tamamen otonom araçlar bir çöl parkurunda birbirleriyle yarışıyor.
2005	Boston Dynamics , araçlar için çok engebeli arazide ağır yükleri taşımayı amaçlayan dörtlü bir robot yaratıyor .
2006	Sony yapma durdurur aibo ve helpmate durur üretimini, ancak daha düşük maliyetli PatrolBot özelleştirilebilir özerk hizmet robotu mobil robotlar ticari açıdan olmaya mücadeleye devam gibi sistem kullanılabilir hale gelir. ABD Savunma Bakanlığı, MDARS-I projesini geri çekiyor, ancak otonom bir saha robotu olan MDARS-E'yi finanse ediyor. El bombası fırlatıcı ve diğer entegre silah seçeneklerine sahip ilk ticari robot olan TALON-Sword piyasaya sürüldü. Honda'nın Asimo'su koşmayı ve merdiven çıkmayı öğrenir.
2007	DARPA Urban Grand Challenge'da altı araç, insanlı araçlar ve engeller içeren karmaşık bir parkuru otonom olarak tamamlıyor. Kiva Systems robotları dağıtım operasyonlarında çoğalıyor; bu otomatik raf üniteleri, içeriklerinin popülerliğine göre sıralanır. Römorkör, hastaneler için büyük stok dolaplarını bir yerden bir yere taşımak için popüler bir araç haline gelirken, Motivity özelliğine sahip Speci-Minder [6] , hemşire istasyonlarından çeşitli laboratuvarlara kan ve diğer hasta örneklerini taşımaya başlar. Yaygın olarak bulunan ilk askeri olmayan dış mekan hizmet robotu olan Seekur, 3 tonluk bir aracı bir otoparkta çeker, içeride otonom bir şekilde sürer ve dışarıda nasıl dolaşacağını öğrenmeye başlar. Bu sırada PatrolBot, insanları takip etmeyi ve aralık olan kapıları tespit etmeyi öğrenir .
2008	Boston Dynamics , buzlu arazide yürüyebilen ve yandan tekmelendiğinde dengesini geri kazanabilen yeni nesil BigDog'un video görüntülerini yayınladı .
2010	Çoklu Özerk Zemin robotik International Challenge otonom araçların ekipleri belirlemek ve insan ve önlemek düşman nesneleri izlemek, geniş dinamik kentsel çevreyi map vardır.
2016	Pasif RFID etiketlerini kullanarak otonom mobil robotun aşağıdaki Yolu RFID etiketleri kullanarak yolunu takip için yeni bir yöntemdir. Mesafe ve açısal ölçümler kesin olmasa bile robotun hedefe her zaman mesafe ölçüm hatası kadar yakın ulaştığı kanıtlanmıştır. Ayrıca birden çok yol arasından doğru yolu seçme yeteneğine sahiptir.
2016	Çok Fonksiyonlu Çevik Uzaktan Kontrollü Robot (MARCbot) 5 polis memurunu öldüren bir keskin nişancı öldürmek için ABD polisi tarafından kullanılan ilk defa olan Dallas , Teksas enstrümanlar olarak polis tarafından uçağı ve robotların kullanımıyla ilgili etik sorunlara yol açmaktadır, faile karşı öldürücü güç. NASA Sample Return Robot Centennial Challenge sırasında, Cataglyphis adlı bir gezici, otonom navigasyon, karar verme ve numune algılama, alma ve geri dönüş yeteneklerini başarıyla sergiledi.
2017	İçinde ARGOS Challenge'ın robotlar offshore petrol ve gaz tesisatı üzerine zor koşullar altında çalışması için geliştirilmiştir.

gezici Rover (uzay araştırması)

Languages

In other projects