Змеебот

SnakeBot второго поколения от НАСА демонстрирует возможности выращивания

SnakeBot , также известный как робот -змея, представляет собой биоморфный, гиперизбыточный робот , напоминающий биологическую змею . Роботы-змеи бывают разных форм и размеров, от четырех этажей (землетрясение SnakeBot, разработанное SINTEF ^[1]) до медицинского SnakeBot, разработанного в Университете Карнеги-Меллон , который достаточно тонкий, чтобы маневрировать вокруг органов внутри грудной полости человека.

SnakeBots могут сильно различаться по размеру и дизайну. Небольшое соотношение поперечного сечения к длине позволяет им маневрировать в ограниченном пространстве. Их способность изменять форму своего тела позволяет им подниматься по лестнице или стволам деревьев.

Многие роботы-змеи создаются путем объединения нескольких независимых звеньев. Эта избыточность может позволить им продолжать работу даже после того, как части их тела будут уничтожены. Такие свойства, как высокая проходимость , избыточность и способность полностью герметизировать свои тела, делают роботов-змей примечательными для практического применения и в качестве темы исследований. ^[2]^[3]

SnakeBot отличается от робота со змеиной рукой тем, что SnakeBot обычно автономны, тогда как роботы со змеиной рукой обычно имеют механические устройства, удаленные от самой руки, возможно, подключенные к более крупной системе.

Приложения

SnakeBots разрабатываются для помощи в поиске и спасении . ^[4] из-за их способности проникать в узкие места, недоступные для людей, например, внутри длинных тонких труб или в помещениях, заваленных обломками. ^[5]

Где SnakeBots имитируют скользящую стратегию змей , ^[6] другие роботы-спасатели, такие как Deep Robotics X20 , используют стратегии, основанные на четвероногом положении . ^[7] Эти стратегии обеспечивают компромиссы в различных условиях.

Передвижение

Традиционные змееботы передвигаются, меняя форму своего тела, подобно настоящим змеям. Было создано множество вариантов, в которых для передвижения используются колеса или гусеницы. Пока еще не разработано SnakeBots, которое могло бы полностью соответствовать движению настоящих змей, но исследователям удалось создать новые способы передвижения, не встречающиеся в природе.

В исследовании SnakeBot походка — это периодический способ передвижения. Например, боковое вращение и боковая волнистость — это походка. Походки SnakeBot часто разрабатываются путем исследования периодических изменений формы робота. Например, гусеница движется, изменяя форму своего тела, чтобы она соответствовала синусоидальной волне. Точно так же SnakeBot может двигаться, адаптируя свою форму к различным периодическим функциям.

Гремучие змеи Sidewinder могут подниматься по песчаным склонам, увеличивая часть своего тела, контактирующую с песком, чтобы соответствовать уменьшенной податливой силе наклонного песка, что позволяет им подниматься на максимально возможный песчаный склон без скольжения. ^[8] SnakeBots с боковым ветром могут повторить это восхождение. ^[8]

Текущие исследования

SnakeBots в настоящее время исследуются как новый тип роботизированного зонда межпланетного Исследовательского инженерами центра Эймса НАСА . Программное обеспечение для SnakeBot также разрабатывается НАСА, чтобы они могли учиться, испытывая навыки преодоления препятствий и запоминая методы. ^[9]

Роботы-змеи также разрабатываются для поисково-спасательных целей в лаборатории биоробототехники Университета Карнеги-Меллона . ^[4]

См. также

Ссылки

^ Прол Лильебек. «Анна Конда – Пожарный робот-змея | РОБОТНОР» . Роботнор.нет . Проверено 4 мая 2016 г.
^ Трансет, Аксель Андреас; Петтерсен, Кристин Иттерстад (декабрь 2006 г.). «Разработки в области моделирования и передвижения роботов-змей». 2006 9-я Международная конференция по управлению, автоматизации, робототехнике и зрению . стр. 1–8. дои : 10.1109/ICARCV.2006.345142 . ISBN 978-1-4244-0341-7 . S2CID 2337372 .
^ Лильебек, П.; Петтерсен, Кентукки ; Ставдал, О.; Гравдал, Дж.Т. (2013). Роботы-змеи – моделирование, мехатроника и управление . Достижения в области промышленного контроля. Спрингер. дои : 10.1007/978-1-4471-2996-7 . ISBN 978-1-4471-2995-0 .
^ Jump up to: ^а ^б «SnakeBots — Университет Карнеги-Меллона | CMU» . www.cmu.edu . Проверено 2 февраля 2024 г.
^ «Модульные роботы-змеи - Институт робототехники, Университет Карнеги-Меллона» . www.ri.cmu.edu . Проверено 2 февраля 2024 г.
^ «Пусть робот, вдохновленный змеей, станет вашим героем сегодня | NOVA | PBS» . www.pbs.org . Проверено 29 сентября 2022 г.
^ Робототехника, Глубина. «DEEP Robotics совершает прорыв в области автономного поиска с использованием четвероногих роботов» . www.prnewswire.com . Проверено 7 мая 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б Марви, Хамидреза (10 октября 2014 г.). «Боковое движение с минимальным скольжением: змеиное и роботизированное восхождение по песчаным склонам» . Наука . 346 (6206): 224–229. arXiv : 1410.2945 . Бибкод : 2014Sci...346..224M . дои : 10.1126/science.1255718 . ПМИД 25301625 . S2CID 23364137 . Проверено 4 мая 2016 г.
^ «Змееподобные угри Лаборатории реактивного движения скользят на новую территорию робототехники» . Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL) . Проверено 7 мая 2024 г.

Внешние ссылки

[1] Прол Лильебек. «Анна Конда – Пожарный робот-змея | РОБОТНОР» . Роботнор.нет . Проверено 4 мая 2016 г.

[2] Трансет, Аксель Андреас; Петтерсен, Кристин Иттерстад (декабрь 2006 г.). «Разработки в области моделирования и передвижения роботов-змей». 2006 9-я Международная конференция по управлению, автоматизации, робототехнике и зрению . стр. 1–8. дои : 10.1109/ICARCV.2006.345142 . ISBN 978-1-4244-0341-7 . S2CID 2337372 .

[3] Лильебек, П.; Петтерсен, Кентукки ; Ставдал, О.; Гравдал, Дж.Т. (2013). Роботы-змеи – моделирование, мехатроника и управление . Достижения в области промышленного контроля. Спрингер. дои : 10.1007/978-1-4471-2996-7 . ISBN 978-1-4471-2995-0 .

[:0-4] Jump up to: ^а ^б «SnakeBots — Университет Карнеги-Меллона | CMU» . www.cmu.edu . Проверено 2 февраля 2024 г.

[5] «Модульные роботы-змеи - Институт робототехники, Университет Карнеги-Меллона» . www.ri.cmu.edu . Проверено 2 февраля 2024 г.

[6] «Пусть робот, вдохновленный змеей, станет вашим героем сегодня | NOVA | PBS» . www.pbs.org . Проверено 29 сентября 2022 г.

[7] Робототехника, Глубина. «DEEP Robotics совершает прорыв в области автономного поиска с использованием четвероногих роботов» . www.prnewswire.com . Проверено 7 мая 2024 г.

[sciencemag1-8] Jump up to: ^а ^б Марви, Хамидреза (10 октября 2014 г.). «Боковое движение с минимальным скольжением: змеиное и роботизированное восхождение по песчаным склонам» . Наука . 346 (6206): 224–229. arXiv : 1410.2945 . Бибкод : 2014Sci...346..224M . дои : 10.1126/science.1255718 . ПМИД 25301625 . S2CID 23364137 . Проверено 4 мая 2016 г.

[9] «Змееподобные угри Лаборатории реактивного движения скользят на новую территорию робототехники» . Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL) . Проверено 7 мая 2024 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]