Как устроены роботы. Часть 4

Роботы-манипуляторы сравнительно легко собрать и запрограммировать, потому что они работают в ограниченном пространстве. Все становится немного сложнее, когда вы отправляете робота в окружающий мир.

Первым препятствием становится система передвижения робота. Если роботу предстоит перемещаться лишь по плоской поверхности, колеса или гусеницы являются оптимальным вариантом. Колеса и гусеницы можно использовать и на пересеченной местности, если они достаточно большие. Но проектировщики роботов часто используют вместо них ноги или лапы, потому что они более приспосабливаемые. Создание роботов на ногах также помогает исследователям глубже понять закономерности естественного передвижения - это полезное упражнение в биологических исследованиях.

Как правило, ноги робота вперед и назад перемещают гидравлические или пневматические поршни. Поршни прикрепляются к разным сегментам ног так же, как мышцы прикрепляются к отдельным костям. Это действительно трудная задача – координировать должным образом точную одновременную работу штоков всех поршней. Ваш мозг должен точно выяснить правильное сочетание мышечных сокращений, чтобы, не падая, ходить вертикально на двух ногах. Точно так же, проектировщик робота должен выявить правильную комбинацию перемещений поршней, участвующих в ходьбе и запрограммировать эту информацию в компьютере робота. Многие мобильные роботы имеют встроенную систему баланса (например, набор гироскопов), которые помогают компьютеру корректировать движение.

Передвижение на двух ногах по сути неустойчивое, что усложняет его реализацию в случае с роботами. Чтобы создать из роботов более устойчивых ходоков, разработчики обычно изучают примеры в животном мире, в частности насекомых. Шестиногие насекомые имеют исключительно хорошую устойчивость, они хорошо адаптируются к различным условиям рельефа местности.

Некоторые мобильные роботы управляются с помощью пультов дистанционного управления - человек говорит им, что делать и когда делать. Пульт дистанционного управления позволяет передавать команды по проводам или с помощью беспроводных радиочастотных или инфракрасных сигналов. Удаленно управляемых роботов часто используют для изучения опасных или труднодоступных районов, например на дне океана или в жерле вулкана. Некоторые роботы лишь частично контролируются дистанционно. Например, оператор может направить робота в определенное место, но там не управляет им - робот будет передвигаться автономно.

Мобильные роботы могут применяться в разнообразных ситуациях. Некоторые могут исследовать другие планеты или негостеприимные области на Земле, собирая геологические пробы грунта. Другие ищут мины на полях сражений. Полиция иногда использует мобильные роботы для поиска бомб или даже при задержании подозреваемых.

Мобильные роботы также работают дома и в бизнесе. Больницы могут использовать роботов для транспортировки лекарств. Некоторые музеи используют роботов для патрулирования ночью своих галерей, мониторинга качества воздуха и уровня влажности. Несколько компаний сегодня разработали роботы-пылесосы.