Sześcionóg (robotyka) - Hexapod (robotics)
Sześcionożnego robota kroczącego nie należy mylić z platformą Stewart , rodzajem równoległego manipulatora używanego w zastosowaniach robotyki .
Sześcionóg robot jest mechaniczny pojazd, który idzie na sześciu nogach. Ponieważ robot może być statycznie stabilny na trzech lub więcej nogach, robot sześcionóg ma dużą elastyczność w sposobie poruszania się. Jeśli nogi zostaną wyłączone, robot może nadal chodzić. Co więcej, nie wszystkie nogi robota są potrzebne do zapewnienia stabilności; inne nogi mogą swobodnie osiągać nowe pozycje stóp lub manipulować ładunkiem.
Wiele robotów sześcionogowych jest biologicznie inspirowanych lokomocją Hexapoda . Sześcionogi mogą służyć do testowania teorii biologicznych dotyczących lokomocji owadów, kontroli motorycznej i neurobiologii.
Projekty
Wzory sześciokątów różnią się układem nóg. Roboty inspirowane owadami są zazwyczaj symetryczne bocznie, takie jak robot RiSE w Carnegie Mellon. Promieniowo symetryczny sześciokąt to robot ATHLETE (All-Terrain Hex-Legged Extra-Terrestrial Explorer) w JPL .
Zazwyczaj poszczególne nogi mają od dwóch do sześciu stopni swobody . Stopy sześcionogów są zwykle spiczaste, ale można je również pokryć materiałem klejącym, aby pomóc wspinać się po ścianach lub kołach, dzięki czemu robot może szybko jechać, gdy ziemia jest płaska.
Lokomocja
Najczęściej sześcionogi są kontrolowane za pomocą chodów, które pozwalają robotowi poruszać się do przodu, skręcać i być może robić krok w bok. Niektóre z najczęstszych chodów to:
- Statyw naprzemienny: 3 nogi na ziemi na raz.
- Czworonóg.
- Czołganie: poruszaj tylko jedną nogą na raz.
Chód sześcionogów jest często stabilny, nawet w lekko skalistym i nierównym terenie.
Ruch może być również bez chodu, co oznacza, że sekwencja ruchów nóg nie jest ustalona, ale raczej wybierana przez komputer w odpowiedzi na wyczuwane środowisko. Może to być najbardziej przydatne w bardzo skalistym terenie, ale istniejące techniki planowania ruchu są obliczeniowo kosztowne.
Inspiracja biologiczna
Owady są wybierane jako modele, ponieważ ich układ nerwowy jest prostszy niż inne gatunki zwierząt. Ponadto złożone zachowania można przypisać zaledwie kilku neuronom, a ścieżka między bodźcami czuciowymi a mocą motoryczną jest stosunkowo krótsza. Zachowania chodzące owadów i architektura neuronowa są wykorzystywane do poprawy lokomocji robotów. I odwrotnie, biolodzy mogą używać robotów sześcionógowych do testowania różnych hipotez.
Inspirowane biologicznie roboty sześcionogowe w dużej mierze zależą od gatunku owada użytego jako model. Karaluch i Patyczak to dwa najczęściej stosowane gatunki owadów; oba zostały szeroko zbadane pod względem etologicznym i neurofizjologicznym . Obecnie nie jest znany żaden kompletny układ nerwowy , dlatego modele zazwyczaj łączą różne modele owadów, w tym także inne owady.
Chód owadów uzyskuje się zwykle za pomocą dwóch podejść: scentralizowanej i zdecentralizowanej architektury sterowania. Kontrolery scentralizowane bezpośrednio określają przejścia wszystkich odnóg, podczas gdy w architekturze zdecentralizowanej sześć węzłów (nóg) jest połączonych w sieć równoległą; chód powstaje w wyniku interakcji między sąsiednimi nogami.