17/06/2013 - Rosphere, eine Roboterkugel für Erkundungsmissionen.

Menéame

Eines der Ziele der Gruppe für Robotik und Cybernetik der Polytechnische Universität Madrid (UPM) ist die Entwicklung von Robotern, die sich in Umgebungen entwickeln können, in denen die Lokomotive durch Unregelmäßigkeiten in der Umgebung erschwert werden kann, die ihre Stabilität beeinträchtigen.

Diese Herausforderung hat dazu geführt, dass sie sich mit dem Studium, der Planung und dem Bau eines mobiles Landfahrzeug Es verfügt über ein unkonventionelles Bewegungssystem. Das Ergebnis ist Rosphere, ein Roboter, der keine Räder, Raupen oder Beine hat und sich auf einen einzigen kugelförmigen Körper beschränkt, der buchstäblich auf sich selbst rollt, um seine verschiedenen Aufgaben auszuführen und somit in sich selbst stabil ist. Bei den verschiedenen Bewertungstests hat der Roboter sein Potenzial für verschiedene Anwendungen nachgewiesen.

Wie schafft es eine einfache Kugel oder kugelförmigen Körper sich scheinbar ohne externe Kraft zu bewegen? Obwohl es verschiedene Techniken gibt, beruht die Funktionsweise in diesem besonderen Fall auf einem Prinzip der relativen Einfachheit, das das Verständnis eines grundlegenden physischen Konzepts beinhaltet: des Massenzentrums. Die Funktion des Roboters kann mit der eines Hamster-Spielkugel verglichen werden. In diesem Beispiel ist es wirklich so, dass der Hamster, während er sich bewegt, die Lage des Massenzentrums des Systems verändert, indem er den kugelförmigen Körper destabilisiert und damit Bewegung erzeugt.

Im Allgemeinen können die verschiedenen Systeme der kugelförmigen Roboter als alternative Methoden verstanden werden, um das kleine Tier durch ein mechanisches System zu ersetzen, das durch elektronische Instrumente und Programme ergänzt wird, so daß das System insgesamt Mechatrone kann Bewegungen in einer Kugel auf kontrollierte Weise auslösen. Rosphere verfügt über ein Pendelsystem mit zwei unabhängigen Bewegungen (oder zwei Freiheitsgraden). Mit diesem internen Mechanismus können Sie gerade und gekrümmte Bewegungen wie ein Auto durchführen.

Ein großer Teil der Zeit, die in diese Forschung investiert wurde, war mit der Entwicklung in Verbindung gebracht worden. Mechatrone Der Roboter, das ist alles, was seine mechanische und elektronische Steuerung, Kommunikation und Programmierung beinhaltet. Es wurden zwei Versionen erstellt, in denen verschiedene Entwicklungen des Pendelsystems und dessen Antrieb getestet wurden.

Die Arbeit der Gruppe Robotik und Cybernetic hat sich nicht auf den Bau des Roboters beschränkt. Nach der Entwicklung der Testplattform und der Validierung ihrer Steuerungssysteme wurde der Roboter in verschiedenen Szenarien untergebracht, um seine tatsächlichen Anwendungen über seine besondere Art und Weise der Bewegung hinaus zu bewerten.

Im ersten Szenario wurde der Roboter für Messungen verwendet. vor Ort Umweltvariablen auf den Furchen der Saaten, wo ihre Form ideal ist, damit sie die Kulturen nicht beeinträchtigt, Strecken führt und Informationen sammelt, die für die Überwachung und Anwendung von Präzisionslandwirtschaftstechniken verwendet werden können.

Ein weiteres geprüftes Szenario war die Überwachung von Räumen, die mit Menschen geteilt werden, wo es darum geht, zu überprüfen, ob diese Art von Roboter sicher interagieren kann, ohne dass sie eine Bedrohung für die Menschen darstellt. Als Prototyp-Szenarium wurde der Retiro-Park von Madrid ausgewählt.

Obwohl es sich immer noch um ein sich entwickelndes System handelt, hat Rosphere in seinen vorläufigen Tests das Potenzial für verschiedene Anwendungen gezeigt. Aspekte wie Verbesserungen in der autonomen Navigation oder in der mechanischen Robustheit werden die Anwendungsbereiche erhöhen.
 

Ref.

J. D. HERNÁNDEZ, J. BARRIENTOS, J. DER SCHWERPUNKT, A. BARRIENTOS, D. SANZ. "Moisture measurement in crops using spherical robots," Industrieller Roboter: An International Journal, Vol. 40, S. 59-66, 2013.

Bild:

Robotik und Zybernetik - Forschungsgruppe

POLIZISTISCHE UNIVERSITÄT VON MADRID

Weitere Informationen:

http://www.robcib.etsii.upm.es/index.php/es/proyectos/rosphere

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Polytechnische Universität Madrid

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