구형로봇

Spherical robot
진자로 구동되는 구면 이동 로봇. (흰색 화살표는 비전 기반 알고리즘을 통해 로봇의 위치와 방향을 결정하는 데 사용된다.)

구면 외부 형상을 가진 구형 로봇, 또한 구면 이동 로봇 또는 눈깔 로봇으로 알려져 있다 이동 로봇 .[1] 구형 로봇은 일반적으로 구면 껍질은 로봇의 몸과 로봇을 일반적으로 롤링 오버서 움직인다 .[2]구면 모바일 로봇 움직일 수 있는 내부 운전 장치(이독스 우리딘)을 하는 만들어진다.surfaces. 롤링 모션은 일반적으로 로봇의 질량 중심(즉, 진자 구동 시스템)을 변경하여 수행되지만 다른 구동 메커니즘이 존재한다.[3][4] 그러나 더 넓은 의미에서 "구형 로봇"이라는 용어는 구면 좌표계를 형성하는 두 개의 회전관절과 하나의 프리즘관절(예: 스탠포드 암)을 가진 고정형 로봇을 지칭할 수도 있다.

구형 쉘은 보통 견고한 투명 재료로 만들어지지만, 그것은 또한 특별한 용도를 위해 불투명하거나 유연한 재료로 만들어질 수도 있고 또는 특별한 구동 메커니즘 때문에 만들어질 수도 있다.[6] 구형 쉘은 외부 환경으로부터 로봇을 완전히 밀폐할 수 있다. 구면 껍데기를 다른 구조로 변형시키고 구르는 것 외에 다른 작업을 수행할 수 있는 재구성 가능한 구면 로봇이 존재한다.[7]

구형 로봇은 자율 로봇 또는 원격 조종 로봇으로 작동할 수 있다.[8] 거의 모든 구형 로봇에서 구면 쉘의 이동성과 폐쇄성 때문에 내장 구동 장치와 외부 제어 장치(데이터 로깅 또는 내비게이션 시스템) 사이의 통신이 무선이다. 이 로봇들의 전원은 대부분 로봇 내부에 위치한 배터리지만 태양 전지를 이용하는 구형 로봇들이 있다.[8] 구형 모바일 로봇은 응용 프로그램 또는 구동 메커니즘에 의해 분류될 수 있다.

적용들

구형 모바일 로봇은 감시, 환경 감시, 순찰, 수중 및 행성 탐사, 재활, 아동 발달,[9] 오락 분야에서 응용 프로그램을 가지고 있다. 구형 로봇은 물속뿐만 아니라 육지에서도 사용할 수 있는 수륙양용 로봇으로 사용될 수 있다.[10]

이동

구형 로봇의 가장 일반적인 구동 메커니즘은 로봇의 질량 중심을 변경하여 작동한다.[1] 다른 구동 메커니즘은 (1) 플라이휠에 의한 각도 속도의 보존,[3] (2) 환경의 바람, (3) 구형 쉘의 왜곡 및 (4) 자이로스코프 효과를 이용한다.

현재 연구

구형 로봇에 대한 연구는 설계와 시제품 제작,[11] 역동적인 모델링과 시뮬레이션,[3] 제어,[12] 동작 계획 [2][4]및 항법에 관한 연구를 포함한다.[13] 이론적인 관점에서, 표면 위의 구형 로봇의 롤링 모션은 제어와 움직임 계획의 범위에서 특히 연구되어 온 비혼수적 시스템을 나타낸다.[2]

상용구형로봇

상업용 구형 로봇은 대중에게 판매될 수 있다. 2015년 영화 스타워즈에서 소개된 동명의 드로이드 캐릭터를 바탕으로 한 스피어스의 BB-8 뿐만 아니라 현재 상용 제품으로는 그라운드봇, 로볼, 퀘볼 등이 있다. 포스가 깨어나다.[14] 삼성발리는 삼성 CES2020[15][16][17] 사지드 사디 부사장에 소개된 '구면 롤링 테니스 볼'과 닮은 외모로, "발리의 움직이는 능력은 어디에 있든 사람에게 반응할 수 있게 해준다"고 말한 것으로 알려졌다. 부모들은 예를 들어, 아이들이 숙제를 끝냈는지 확인하기 위해, 또는 그들이 보고 있는 텔레비전 쇼와 영화의 종류를 감시하도록 벨리에게 요청할 수 있다."[18]

참고 항목

외부 링크

참조

  1. ^ a b Halme, A.; Schonberg, T.; Yan Wang (1996). "Motion control of a spherical mobile robot". Proceedings of 4th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control - AMC '96 - MIE. Vol. 1. pp. 259–264. doi:10.1109/AMC.1996.509415. ISBN 0-7803-3219-9. S2CID 14135004.
  2. ^ a b c Mukherjee, Ranjan; Minor, Mark A.; Pukrushpan, Jay T. (2002). "Motion Planning for a Spherical Mobile Robot: Revisiting the Classical Ball-Plate Problem". Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control. 124 (4): 502–511. doi:10.1115/1.1513177.
  3. ^ a b c Joshi, Vrunda A.; Banavar, Ravi N.; Hippalgaonkar, Rohit (2010). "Design and analysis of a spherical mobile robot". Mechanism and Machine Theory. 45 (2): 130–136. doi:10.1016/j.mechmachtheory.2009.04.003.
  4. ^ a b Alizadeh, Hossein Vahid; Mahjoob, Mohammad J. (2009). "Effect of Incremental Driving Motion on a Vision-Based Path Planning of a Spherical Robot". 2009 Second International Conference on Computer and Electrical Engineering. pp. 299–303. doi:10.1109/ICCEE.2009.133. ISBN 978-1-4244-5365-8. S2CID 18734506.
  5. ^ "Spherical robots – All On Robots".
  6. ^ Ylikorpi, Tomi J; Halme, Aarne J; Forsman, Pekka J (2017). "Dynamic modeling and obstacle-crossing capability of flexible pendulum-driven ball-shaped robots". Robotics and Autonomous Systems. Elsevier. 87: 269–280. doi:10.1016/j.robot.2016.10.019.
  7. ^ a b Shi, Liwei; Guo, Shuxiang; Mao, Shilian; Yue, Chunfeng; Li, Maoxun; Asaka, Kinji (2013). "Development of an amphibious turtle-inspired spherical mother robot". Journal of Bionic Engineering. Elsevier. 10 (4): 446–455. doi:10.1016/S1672-6529(13)60248-6. S2CID 109405748.
  8. ^ a b c d "Spherical Robot". cim.mcgill.ca.
  9. ^ Michaud, F.; Laplante, J.-F.; Larouche, H.; Duquette, A.; Caron, S.; Letourneau, D.; Masson, P. (2005). "Autonomous Spherical Mobile Robot for Child-Development Studies". IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics - Part A: Systems and Humans. 35 (4): 471–480. doi:10.1109/TSMCA.2005.850596. S2CID 5337551.
  10. ^ Vahid Alizadeh, H.; Mahjoob, M. J. (2011). "Quadratic damping model for a spherical mobile robot moving on the free surface of the water". 2011 IEEE International Symposium on Robotic and Sensors Environments (ROSE). pp. 125–130. doi:10.1109/ROSE.2011.6058541. ISBN 978-1-4577-0819-0. S2CID 11649614.
  11. ^ Guo, Shuxiang; Mao, Shilian; Shi, Liwei; Li, Maoxun (2012). "Design and kinematic analysis of an amphibious spherical robot". 2012 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation. pp. 2214–2219. doi:10.1109/ICMA.2012.6285687. ISBN 978-1-4673-1278-3. S2CID 10512711.
  12. ^ Kamaldar, M.; Mahjoob, M. J.; Haeri Yazdi, M.; Vahid-Alizadeh, H.; Ahmadizadeh, S. (2011). "A control synthesis for reducing lateral oscillations of a spherical robot". 2011 IEEE International Conference on Mechatronics. pp. 546–551. doi:10.1109/ICMECH.2011.5971346. ISBN 978-1-61284-982-9. S2CID 43710053.
  13. ^ Hou, Kang; Sun, Hanxu; Jia, Qingxuan; Zhang, Yanheng (2012). "An autonomous positioning and navigation system for spherical mobile robot". Procedia Engineering. Elsevier. 29: 2556–2561. doi:10.1016/j.proeng.2012.01.350.
  14. ^ Hackett, Robert (May 26, 2015). "Disney just developed the most adorable walking robot". Fortune. Retrieved July 23, 2015.
  15. ^ "Samsung at CES 2020". Samsung levant.
  16. ^ "- YouTube". www.youtube.com.
  17. ^ "Ballie Is a Rolling Robot From Samsung That Can Help Around the Home". Digital Trends. January 7, 2020.
  18. ^ "Samsung's VP of research on making Ballie mobile, personable, and nonthreatening". 25 January 2020.