Подавляющее большинство роботов действительно имеет ряд общих признаков. Прежде всего, почти все роботы могут передвигаться. У некоторых из них есть для этого колеса, а другие имеют десятки подвижных сегментов, как правило, из металла или пластика. Подобно костям в вашем теле, соединенным в суставах, отдельные сегменты соединены друг с другом шарнирами.
Разработанная NASA рука робота состоит из металлических сегментов, перемещаемых миниатюрными моторчиками. Рука является одной из наиболее сложных структур при моделировании роботов.
Колеса и поворотные сочлененные сегменты роботов вращаются с помощью специальных приводов. В некоторых роботах в качестве приводов используются электродвигатели и соленоиды, в других это могут быть гидравлические или пневматические системы (система управляемая сжатым воздухом). Роботы могут использовать и все эти типы приводов одновременно.
Для работы приводов нужен источник питания. Большинство роботов имеют аккумуляторную батарею или подключаются к сети. Гидравлическому приводу также нужен насос для создания давления нагнетаемой жидкости, а пневматический привод требует воздушный компрессор или специальную емкость для хранения сжатого воздуха.
Приводы работают непосредственно под управлением электронных модулей. Электродвигатели и соленоиды включаются непосредственно от модулей управления, а для активизации гидравлической системы используются электрически управляемые клапаны. Клапаны открывают в определенном направлении поток жидкости под давлением. Для перемещения гидравлической ноги, например, контроллер робота открывает клапан, открывающий проток жидкости от насоса к поршневому цилиндру, прикрепленному к этой ноге. Жидкость под давлением будет выдвигать поршень, перемещающий ногу вперед. Как правило, для того, чтобы перемещать сегменты в двух направлениях, в роботах используют поршни, которые могут перемещаться в обе стороны.
Управляет всеми модулями компьютер робота. Для перемещения робота компьютер включает все необходимые двигатели и клапаны. Большинство роботов перепрограммируемые, поэтому для того чтобы изменить поведение робота, нужно просто написать новую программу для компьютера.
Не все роботы имеют сенсорные системы датчиков для контроля исполнения команд компьютера, и лишь немногие имеют возможность видеть, слышать, воспринимать запах или вкус. Наиболее распространенная система датчиков у робота способна отслеживать собственное перемещение. Стандартная конструкция использует щелевые колеса, связанные с сочленениями робота. Луч светодиода через прорези вращающегося при перемещении колеса попадает на датчик света с другой стороны колеса. Когда робот перемещает один из своих элементов, количество импульсов света и скорость их следования соответствуют характеру перемещения контролируемого органа робота. Датчик освещенности передает данные в компьютер. По ним компьютер может определить, насколько точно отработана команда в конкретный момент времени. Подобная система контроля перемещения используется и в конструкции компьютерной мыши.
Таковы основные элементы робототехники, разные сочетания и комбинации которых позволяют создавать множество разнообразных роботов неограниченной сложности. В следующий раз мы рассмотрим один из самых интересных элементов в конструкции робота - руку.
Комментарии
(0) Добавить комментарий