Мобильные роботы - это машины, которые управляются с помощью программного обеспечения и с использованием датчиков и других технологий распознают окружающую среду и перемещаются по ней. Функционирование мобильных роботов осуществляется с помощью совокупности искусственного интеллекта (ИИ) и технических элементов (ноги, шасси, гусеницы).
Виды и классификация мобильных роботов
В зависимости от среды, в которой они работают, и от устройства для передвижения, мобильные роботы могут быть классифицированы двумя способами.
К примерам мобильных роботов, работающих в различных условиях, относятся:
- полярные роботы, предназначенные для передвижения по заледенелой, покрытой неровностями почве;
- воздушные роботы, называемые также беспилотными летательными аппаратами или дронами;
- наземные или бытовые роботы, также называемые беспилотными наземными транспортными средствами, которые перемещаются по земле или в помещениях;
- подводные роботы, или автономные подводные аппараты, способные самостоятельно ориентироваться и передвигаться по воде;
- транспортные мобильные роботы для перевозки материалов, инвентаря и оборудования по рабочей среде.
Мобильные роботы могут быть классифицированы по устройству для передвижения:
- ноги (похожие на человеческие или на ноги животных);
- гусеницы;
- колёса.
Выделяют также следующие два вида мобильных роботов: автономные и неавтономные, или управляемые.
Для передвижения управляемым мобильным роботам требуются инструкции или система навигации. Автономные мобильные роботы могут перемещаться и анализировать ситуацию вокруг себя без какого-либо внешнего руководства.
AMR отличает от автономных управляемых транспортных средств (AGV) то, что AMR могут быть достаточно независимыми. AGV как правило требуют наличия внешних ориентиров, таких как магнитные ленты, провода или сенсоры, вмонтированные в пол, что создает негибкую систему, которая одновременно дорогая и трудно настраивается в соответствии с потребностями. AMR направлены на преодоление этих препятствий, так как они не нуждаются во внешнем управлении.
Функциональные особенности мобильного робота
В каждом мобильном роботе используются разнообразные элементы, оптимизирующие его работу для решения конкретных задач или достижения определенных целей. Но наиболее часто используемые сегодня системы промышленных мобильных роботов должны обладать рядом основных характеристик, которые обязательно должны присутствовать. К таким функциям относится следующее:
- беспроводной обмен данными;
- интегрированные средства безопасности;
- ПО для моделирования парка транспортных средств;
- ПО для руководства автопарком;
- интегрирование с программным обеспечением диспетчерской службы компании.
Области применения и функциональные возможности мобильных роботов
К основным функциям мобильного робота относится способность перемещаться и исследовать, транспортировка полезной нагрузки, или груза, приносящего доход, и выполнение сложных задач с применением встроенной системы, такой как роботизированные руки.
Хотя промышленное использование мобильных роботов является популярным, прежде всего на складе и в дистрибьюторских центрах, их функционал также может применяться в пожаротушении, медицине, охране, для персональных нужд. Исследования океанов и космического пространства, навигационные работы также входят в число наиболее распространенных сфер применения мобильных роботов.
В настоящее время мобильные роботы используются в таких зонах, как атомные электрические станции, в которых присутствуют такие факторы, например, высокая радиация, что делает зону чрезмерно опасной для осмотра и контроля со стороны человека. Тем временем, современные разработчики робототехники работают над созданием роботов, которые могут переносить высокий уровень радиации без ущерба для их электронных схем.
К другим областям применения мобильных роботов относятся:
- исследование зон на наличие мин;
- починка морских судов;
- роботизированные собаки или экзоскелеты для транспортировки тяжестей для военных;
- окрашивание машин или других объектов;
- роботы-руки для ассистирования хирургам при проведении операций;
- изготовление автоматических протезов, воспроизводящих естественную работу организма;
- применение для патрулирования и мониторинга, например, для наблюдения за температурными и иными состояниями внешней среды.
В настоящее время роботы используются как в промышленных, так и в потребительских целях. Их использование растет с развитием искусственного интеллекта, датчиков, двигателей, приводов, которые распознают окружающую среду и перемещаются по ней. Хотя роботы существуют уже несколько десятилетий, они становятся все более популярными по мере совершенствования технологий.
