Robot mobile: Sbloccare il potenziale visionario dei robot mobili

Di Fouad Sabry

Cos'è il robot mobile

Un robot mobile è una macchina automatica in grado di muoversi. La robotica mobile è generalmente considerata un sottocampo della robotica e dell’ingegneria dell’informazione.

Come trarrai beneficio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Robot mobile

Capitolo 2: Robot

Capitolo 3: Robot autonomo

Capitolo 4: Controllo del robot

Capitolo 5: Robotica dello sciame

Capitolo 6: Rete di sensori wireless

Capitolo 7: Teleoperazione

Capitolo 8: Veicolo terrestre senza pilota

Capitolo 9: Evitare gli ostacoli

Capitolo 10: Navigazione del robot

(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sui robot mobili.

(III) Esempi reali di utilizzo del robot mobile in molti campi.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di Robot Mobile.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 4 mag 2024

Anteprima del libro

Capitolo 1: Robot mobile

Un robot che è in grado di muoversi nel suo ambiente e interagire con esso è noto come robot mobile (locomozione).

I robot mobili non sono confinati in un unico luogo fisico e hanno la capacità di muoversi liberamente all'interno dell'area in cui operano. I robot mobili hanno il potenziale per essere autonomi (noti anche come AMR, che sta per robot mobile autonomo), il che indica che hanno la capacità di navigare in un ambiente non controllato senza la necessità di alcuna attrezzatura di guida fisica o elettromeccanica. I robot industriali, d'altra parte, sono tipicamente immobili e comprendono un gruppo di pinze (noto anche come effettore finale) e un braccio snodato (noto anche come manipolatore multi-linkato). Entrambi questi componenti sono accoppiati a una superficie stazionaria. È uno spinello.

Negli ultimi anni, i robot mobili hanno visto un uso crescente in una varietà di situazioni commerciali e industriali. Da molti anni, gli ospedali movimentano le merci con l'assistenza di robot mobili autonomi. L'efficace spostamento delle merci dagli scaffali di stoccaggio alle zone di evasione degli ordini è reso possibile da dispositivi robotici mobili che sono stati collocati nei magazzini. I robot mobili sono anche un focus significativo della ricerca contemporanea e quasi tutte le istituzioni educative più prestigiose del mondo hanno almeno un laboratorio dedicato allo studio dei robot mobili. I robot mobili sono utilizzati anche in ambito militare e in settori come la produzione e la sicurezza.

Un controller, un set di sensori, un set di attuatori e un alimentatore sono gli elementi che compongono un robot mobile. Spesso si ritiene che gli attuatori si riferiscano ai motori responsabili del movimento del robot, che possono essere su ruote o gambe. Invece di una fonte di alimentazione a corrente alternata, i robot mobili utilizzano spesso alimentatori a corrente continua, che assumono la forma di batterie.

I robot mobili possono essere classificati come segue:

Le condizioni del terreno su cui viaggiano:

Il termine Unmanned Ground Vehicle (UGV) è spesso usato per riferirsi a robot terrestri o domestici (UGV). Hanno ruote o cingoli per la maggior parte del tempo, tuttavia ci sono anche robot con le zampe che hanno due o più gambe (umanoidi o simili ad animali o insetti).

I robot specializzati nella consegna e nel trasporto sono in grado di trasportare merci e forniture in tutto il luogo di lavoro.

I veicoli aerei senza pilota (spesso abbreviati in UAV) sono un altro nome per i robot aerei (UAV)

Il nome comune per i robot che operano sott'acqua è veicolo subacqueo autonomo (AUV)

I robot polari sono pensati per attraversare terreni ghiacciati e carichi di crepacci.

Il mezzo principale con cui si muovono è rappresentato da:

Robot con le gambe: gambe simili a quelle umane (ad esempio un androide) o simili a quelle di un animale.

un robot con le ruote

Cingoli.

Esistono numerosi metodi diversi di navigazione dei robot mobili, tra cui i seguenti:

Un robot telecomandato manualmente è un robot guidato da una persona che utilizza un joystick o un altro tipo di dispositivo di controllo. Questa persona ha il controllo completo sul robot. Il dispositivo potrebbe essere collegato direttamente al robot; In alternativa, potrebbe essere un joystick wireless; Inoltre, potrebbe trattarsi di un collegamento a un computer wireless o a un altro controller. Lo scopo principale di un robot telecomandato è quello di allontanare l'operatore umano da situazioni potenzialmente pericolose. Foster-Talon, il PackBot di iRobot di Miller e il Roosterbot MK-705 di KumoTek sono alcuni esempi di robot remoti manuali. ANATROLLER ARI-100 e ARI-50 di Robotics Design sono ulteriori esempi di robot remoti manuali.

Un robot con tele-op sorvegliato ha la capacità di rilevare e stare alla larga dagli ostacoli, ma a parte questo, si muoverà allo stesso modo di un robot con tele-op di controllo manuale. I robot mobili che forniscono esclusivamente tele-op sorvegliati sono piuttosto rari. (Per una discussione sull'autonomia di scorrimento, vedi sotto.)

I robot mobili che seguivano le linee erano tra i primi esempi di veicoli a guida automatica, spesso noti come AGV. Potrebbero seguire una linea dipinta sul pavimento o sul soffitto, è stata impiantata nel pavimento o nel soffitto o è un filo elettrico incorporato nel pavimento. La maggior parte di questi robot utilizzava un semplice algoritmo noto come mantenere la linea nel sensore centrale. Non erano in grado di aggirare gli impedimenti, quindi se qualcosa si trovava sulla loro strada, si fermavano e aspettavano che passasse. Ci sono ancora diverse aziende, come Transbotics, FMC, Egemin e HK Systems, che vendono esempi di auto che corrispondono a questa descrizione. Questi tipi di robot sono ancora molto popolari tra i membri di note organizzazioni robotiche come mezzo entry-level per acquisire esperienza nei dettagli del campo della robotica. La progettazione approfondita di robot a basso costo e ad alta velocità che seguono la linea è qualcosa che viene preso in considerazione qui.

I robot con movimento autonomo e movimento casuale tendono a rimbalzare sui muri, indipendentemente dal fatto che tali ostacoli vengano percepiti o meno.

Un robot guidato autonomamente ha almeno una certa conoscenza della sua posizione attuale e del percorso che deve seguire per raggiungere i diversi obiettivi e punti di controllo che si è prefissato lungo il percorso. La localizzazione, nota anche come la conoscenza della sua posizione attuale, può essere stimata utilizzando uno o più metodi, facendo uso di sensori come encoder per motori, visione, stereopsi, laser e sistemi di posizionamento globale. I sistemi di posizionamento spesso stabiliscono la posizione e l'orientamento di una piattaforma utilizzando tecniche come la triangolazione, la posizione relativa e/o la localizzazione Monte-Carlo/Markov. Con queste informazioni, la piattaforma è in grado di pianificare un percorso verso il successivo waypoint o destinazione. È in grado di raccogliere le letture dei sensori contrassegnate sia con l'ora che con il luogo in cui sono state effettuate. Questi tipi di robot sono spesso integrati nella rete aziendale wireless e interfacciati con vari altri dispositivi di rilevamento e controllo situati in tutta la struttura. Ad esempio, il robot di sicurezza PatrolBot gestisce gli allarmi, gestisce gli ascensori e comunica eventuali incidenti che si verificano con il centro di comando. I robot di consegna SpeciMinder e TUG sono due esempi di ulteriori robot a guida autonoma ora in uso negli ospedali.

L'autonomia di scorrimento è una tecnologia di navigazione che consente di combinare vari livelli di navigazione in robot più competenti. La maggior parte dei robot in grado di navigare da soli, come quello utilizzato negli ospedali e chiamato HelpMate, include anche una modalità manuale che consente a un essere umano di prendere il controllo del robot. La piena autonomia di scorrimento è fornita dal sistema operativo autonomo del robot Motivity, che viene utilizzato in una varietà di robot tra cui ADAM, PatrolBot, SpeciMinder e MapperBot. Questo sistema può passare dalla modalità manuale, protetta e autonoma in base alle esigenze.

rover Rover (esplorazione spaziale)

{Fine Capitolo 1}

Capitolo 2: Robot

Un dispositivo in grado di eseguire da solo una complicata sequenza di operazioni senza l'intervento umano è noto come