模块化可重构机器人在空间中的应用

机器人是一种由电子线路或计算机程序控制的类似人或动物的自动电子机械装置。有不同类型的机器人被用于不同类型的应用程序.近期机器人技术的趋势一直在开发先进的机器人,如外科机器人是用于手术的远程操纵器(特别是锁孔手术),行走机器人大多数是通过步行,微大和纳米波特移动的多腿是微观的,这些纳米机器人或者是在人体中用于治疗疾病的纳米设备,漫游者是带轮子的机器人,用于在其他星球上行走进行太空探索。通常,在太空应用中使用的机器人是自主机器人、模块化可重构机器人或自重构模块化机器人等。


模块化可重构机器人

模块化可重构机器人通常是形态可调的自主运动学装置。在固定形态的机器人只有传统的任务,如驱动,传感和控制只能执行。但是,自重构机器人或模块化可重构机器人能够通过重组其部件连接性来改变自身的形状,从而适应新环境、执行新任务,并从损坏中恢复过来。

模块化可重构机器人
模块化可重构机器人

这些自我重新配置的机器人可以定义为可以基于它们必须通过的路径来改变它们的机器人。例如,如果机器人必须穿过窄管,那么它将重新配置蠕虫的形状,如果它必须穿过一个不均匀的地形,那么它将与像腿一样重新配置其形状。如果有一个平坦的地形,那么它将自身重新配置为像快速运动的球形结构。

这些可重构的机器人再次分为基于设计的两种类型。如均匀的模块化机器人系统包括几个模块具有相似的设计,形成一种结构,使其能够执行一项要求的任务。异构模块化机器人系统由多个不同设计的模块组成,每个模块执行特定的功能,这些模块被用来形成一个结构来执行所需的任务。

空间应用中的可重构机器人

作为对其他星球的研究的一部分,许多国家经常发动几颗卫星或太空任务,以研究行星的条件和特征。因此,为了获得长期数据,正在推出长期空间任务,并且这些长期空间任务通常是自我重新配置的系统。

这些自我重新配置的机器人能够在任何损害损失时处理不可预见的情况和自我修复。我们知道空间任务是巨大的,大规模约束,所以如果我们使用可以执行多个任务的自配置机器人而不是多个机器人每个都只执行一个特定的任务。

空间应用中使用的机器人
空间应用中使用的机器人

到目前为止,人类所踏足的除地球以外的行星只有月球。然而,用于太空应用的模块化机器人正在被发射到许多其他星球上。被送往火星的一系列着陆器、操纵器、轨道飞行器和漫游者是著名的太空机器人。

PCBWAY.

机器人操纵者和漫游者

在太空中,铰接式机器人可以完成各种各样的任务。在空间中维修设备的过程称为空间操纵,由铰接机器人完成。Polybot非常适合空间站或卫星的维护和检查。机器人操纵者被投射到太空或其他星球上,以模仿人类的操纵能力。它们通常被放置在自由飞行器上或其他航天器的轨道调整上,在空间飞行器、行星着陆器和漫游者中以获取样本。

机器人机械手
机器人机械手

机器人流浪者被预测用于定位用于模拟人类运动能力的行星。它们经常定位在地面行星表面上,小太阳能系统,航空机器人(行星大气层),机器人(冰层)和机器人(液体层)。

自动设计和优化

模块化可重构机器人或模块化机器人系统与软件工具相结合,辅助选择和设计最优的形态和控制结构,以完成每一特定任务。虽然在可预见的未来,该设计的许多特性将不可避免地依赖于人类智能,但其他特性对于自动化设计和优化是默认的。所有用于空间应用的可重构机器人必须能够在发射压力、空间辐射、真空、行星分布和行星环境(可重构机器人使用的行星或目标行星)中生存。

可重构机器人的设计有两种类型,它们是基于栅格的设计和基于链的设计。

基于栅格的男性可重构机器人设计
基于栅格的男性可重构机器人设计

在基于网格的设计中,重构很容易,但很难产生运动,这种设计需要更多的连接器和执行器。

基于链的可重构机器人设计
基于链的可重构机器人设计

在基于链的设计中,重构困难且刚度不足,但容易产生运动。

模块化可重新配置机器人仿真

利用c++开发了一个基于物理的软件仿真环境,便于用户利用各种模块构造可重构机器人。使用兼容连接器添加其他模块类型,以扩展模拟。

自重构模块化机器人的应用实例

模块化的变压器模块
模块化的变压器模块

模块化变压器是常用可重配置机器人之一,这些M-TRAN模块用于形成3-D结构(可以改变其自己的配置,也能够产生小型机器人),多DOF机器人(灵活的机车),和变形机器人。该模块化变压器由两个执行器和电池组成。

M-TRAN模块的内部图
M-TRAN模块的内部图

M-TRAN模块的内部框图,由锂离子电池,非线性弹簧,电源电路,主CPU,加速度传感器,永磁体,SMA线圈,连接板和PIC组成。

这些可重构的机器人用于空间应用,以实现电信提供等特定目标,以用于数据返回,军事可行性和地球的观察必威体育怎么登录导航的目的

还有许多其他基于机器人的项目和应用:

希望本文提供有关空间应用中使用的模块化可重构机器人的简要信息。有关更多信息机器人电子项目必威网址下载你可以通过在下面的评论区发表你的问题来联系我们。

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4评论

  1. 汉米德·萨菲省 说:

    嗨Mr.Agarwal

    我是学生在电气enginnering。我对微控制器项目感兴趣。我可以拥有这个教育项目的目标吗?
    谢谢

  2. 找到的建议 说:

    感谢最后讨论>模块化可重构机器人在空间应用的用户<喜欢它!

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