robot móvil: Liberando el potencial visionario de los robots móviles

Por Fouad Sabry

Qué es un robot móvil

Un robot móvil es una máquina automática capaz de moverse. La robótica móvil generalmente se considera un subcampo de la robótica y la ingeniería de la información.

Cómo se beneficiará

(I) Información y validaciones sobre lo siguiente temas:

Capítulo 1: Robot móvil

Capítulo 2: Robot

Capítulo 3: Robot autónomo

Capítulo 4: Control del robot

Capítulo 5: Robótica enjambre

Capítulo 6: Red de sensores inalámbricos

Capítulo 7: Teleoperación

Capítulo 8: Vehículo terrestre no tripulado

Capítulo 9: Evitación de obstáculos

Capítulo 10: Navegación robótica

(II) Respondiendo a las principales preguntas del público sobre robots móviles.

(III) ) Ejemplos del mundo real sobre el uso de robots móviles en muchos campos.

Para quién es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas y aficionados , y aquellos que quieran ir más allá del conocimiento o información básica para cualquier tipo de Robot Móvil.

 

 

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 4 may 2024

Vista previa del libro

Capítulo 1: Robot móvil

Un robot que es capaz de moverse por su entorno e interactuar con él se conoce como robot móvil (locomoción).

Los robots móviles no están confinados a un solo lugar físico y tienen la capacidad de deambular libremente dentro del área en la que operan. Los robots móviles tienen el potencial de ser autónomos (también conocidos como AMR, que significa robot móvil autónomo), lo que indica que tienen la capacidad de navegar por un entorno no controlado sin necesidad de ningún equipo de guiado físico o electromecánico. Los robots industriales, por otro lado, suelen ser inmóviles y constan de un conjunto de pinzas (también conocido como efector final) y un brazo articulado (también conocido como manipulador multieslabado). Ambos componentes están acoplados a una superficie estacionaria. Es un porro.

En los últimos años, los robots móviles se han utilizado cada vez más en una variedad de situaciones comerciales e industriales. Desde hace muchos años, los hospitales han estado moviendo mercancías con la ayuda de robots móviles autónomos. El movimiento efectivo de productos básicos desde los estantes de almacenamiento hasta las zonas de cumplimiento de pedidos es posible gracias a los dispositivos robóticos móviles que se han colocado en los almacenes. Los robots móviles también son un foco importante de la investigación contemporánea, y casi todas las instituciones educativas más prestigiosas del mundo tienen al menos un laboratorio dedicado al estudio de los robots móviles. Los robots móviles también se utilizan en el ejército y en industrias como la fabricación y la seguridad.

Un controlador, un conjunto de sensores, un conjunto de actuadores y una fuente de alimentación son los elementos que componen un robot móvil. A menudo se entiende que los actuadores se relacionan con los motores que son responsables del movimiento del robot, que pueden ser ruedas o patas. En lugar de una fuente de alimentación de CA, los robots móviles suelen utilizar fuentes de alimentación de CC, que adoptan la forma de baterías.

Los robots móviles se pueden clasificar de la siguiente manera:

Las condiciones del terreno por el que circulan:

El término vehículo terrestre no tripulado (UGV) se utiliza a menudo para referirse a los robots terrestres o domésticos (UGV). Tienen ruedas u orugas la mayor parte del tiempo, sin embargo, también hay robots con patas que tienen dos o más patas (humanoides, o que se asemejan a animales o insectos).

Los robots que se especializan en la entrega y el transporte pueden transportar bienes y suministros por todo el lugar de trabajo.

Los vehículos aéreos no tripulados (a menudo abreviados como UAV) son otro nombre para los robots aéreos (UAV)

El nombre común de los robots que operan bajo el agua es vehículo submarino autónomo (AUV)

Los robots polares están destinados a atravesar terrenos helados y cargados de grietas.

El medio principal por el cual se mueven está representado por:

Robot con patas: piernas parecidas a las humanas (es decir, un androide) o piernas parecidas a las de un animal.

Un robot con ruedas

Pistas.

Existen numerosos métodos diferentes de navegación de robots móviles, incluidos los siguientes:

Un robot teleoperado manualmente es aquel que es conducido por una persona que usa un joystick u otro tipo de dispositivo de control. Esta persona tiene control total sobre el robot. El dispositivo puede ser uno que esté conectado directamente al robot; Alternativamente, podría ser un joystick inalámbrico; Además, podría ser un accesorio a una computadora inalámbrica u otro controlador. El objetivo principal de un robot teleoperado es alejar al operador humano de situaciones potencialmente peligrosas. Foster-Talon, el PackBot de iRobot de Miller y el MK-705 Roosterbot de KumoTek son algunos ejemplos de robots remotos manuales. Los ANATROLLER ARI-100 y ARI-50 de Robotics Design son otros ejemplos de robots remotos manuales.

Un robot con tele-op protegido tiene la capacidad de detectar y mantenerse alejado de obstrucciones, pero aparte de eso, se moverá de la misma manera que un robot con control tele-op manual. Los robots móviles que solo proporcionan tele-op vigilado son bastante poco comunes. (Para una discusión sobre la autonomía deslizante, ver más abajo).

Los robots móviles que seguían líneas se encontraban entre los primeros ejemplos de vehículos guiados automatizados, a menudo conocidos como AGV. Pueden seguir una línea que está pintada en el piso o el techo, que se ha implantado en el piso o el techo, o que es un cable eléctrico que está incrustado en el piso. La mayoría de estos robots utilizaban un algoritmo simple conocido como mantener la línea en el sensor central. No podían maniobrar alrededor de los impedimentos, por lo que si algo se interponía en su camino, simplemente se detenían y esperaban a que pasara. Todavía hay varias empresas, como Transbotics, FMC, Egemin y HK Systems, que venden ejemplos de automóviles que se ajustan a esta descripción. Este tipo de robots siguen siendo bastante populares entre los miembros de organizaciones robóticas conocidas como un medio de entrada para adquirir experiencia en los entresijos del campo de la robótica. El diseño en profundidad de robots de seguimiento de línea de alta velocidad y bajo costo es algo que se tiene en cuenta aquí.

Los robots con movimiento autónomo y movimiento aleatorio tienden a rebotar en las paredes, independientemente de si se perciben o no tales obstáculos.

Un robot guiado de forma autónoma tiene al menos algún conocimiento sobre su ubicación actual y el camino que debe seguir para alcanzar los diferentes objetivos y puntos de control que se ha fijado a lo largo de la ruta. La localización, también conocida como el conocimiento de su ubicación actual, puede estimarse utilizando uno o más métodos, haciendo uso de sensores como codificadores motores, visión, estereopsis, láseres y sistemas de posicionamiento global. Los sistemas de posicionamiento a menudo establecen la ubicación y orientación de una plataforma mediante el uso de técnicas como la triangulación, la posición relativa y/o la localización de Montecarlo/Markov. Con esta información, la plataforma es capaz de planificar una ruta hacia su siguiente waypoint u objetivo. Es capaz de recoger lecturas de sensores que están marcadas tanto con la hora como con el lugar en el que se tomaron. Estos tipos de robots a menudo se integran en la red corporativa inalámbrica y se interactúan con otros dispositivos de detección y control ubicados alrededor de la instalación. Por ejemplo, el robot de seguridad PatrolBot maneja alarmas, hace funcionar ascensores y comunica cualquier incidente que ocurra con el centro de comando. El SpeciMinder y los robots de reparto TUG son dos ejemplos de robots adicionales guiados de forma autónoma que se utilizan actualmente en los hospitales.

La autonomía deslizante es una tecnología de navegación que permite combinar varios niveles de navegación en robots más competentes. La mayoría de los robots que pueden navegar por sí solos, como el que se usa en los hospitales y se llama HelpMate, también incluyen un modo manual que permite a un humano tomar el control del robot. El sistema operativo de robot autónomo Motivity, que se utiliza en una variedad de robots, incluidos ADAM, PatrolBot, SpeciMinder y MapperBot, proporciona una autonomía de deslizamiento completa. Este sistema puede cambiar entre los modos manual, protegido y autónomo según sea necesario.

Rover Rover (exploración espacial)

{Fin del capítulo 1}

Capítulo 2: Robot

Un dispositivo que puede llevar a cabo una secuencia complicada de operaciones por sí solo sin intervención humana se conoce como robot. Los robots a menudo son programables por una computadora. Para dirigirlo se puede utilizar un dispositivo de control externo o