Les robots sont des dispositifs électromécaniques automatiques ressemblant à des humains ou des animaux qui sont contrôlés par un circuit électronique ou un programme informatique. Il existe différents types de robots utilisés pour différents types d'applications . Les tendances récentes de la technologie robotique ont développé des robots avancés tels que les robots chirurgicaux sont des manipulateurs à distance qui sont utilisés pour les chirurgies (en particulier la chirurgie en trou de serrure), des robots marcheurs qui sont pour la plupart à plusieurs pattes capables de se déplacer en marchant, les microbots et les nanobots sont microscopiques et ceux-ci nano robots ou nano dispositifs qui sont utilisés dans le corps humain pour soigner des maladies, les rovers sont des robots à roues qui sont utilisés pour marcher sur d'autres planètes pour l'exploration spatiale. En règle générale, les robots utilisés dans les applications spatiales sont robots autonomes , des robots modulaires reconfigurables ou des robots modulaires auto-reconfigurables, etc.
Robots modulaires reconfigurables
Les robots modulaires reconfigurables sont généralement des dispositifs cinématiques autonomes à morphologie ajustable. Dans les robots à morphologie fixe, seules les tâches conventionnelles telles que l'actionnement, la détection et le contrôle peuvent être exécutées uniquement. Mais, les robots auto-reconfigurables ou les robots modulaires reconfigurables sont capables de changer leurs propres formes en réorganisant la connectivité de leurs pièces de manière à s'adapter à de nouvelles circonstances, à effectuer de nouvelles tâches et à se remettre des dommages.
Robots modulaires reconfigurables
Ces robots auto-reconfigurables peuvent être définis comme des robots qui peuvent changer de forme en fonction du chemin qu'ils doivent traverser. Par exemple, si un robot doit passer à travers un tuyau étroit, il se reconfigurera sous la forme d'un ver et s'il doit traverser un terrain accidenté, il reconfigurera sa forme avec des jambes en forme d'araignée. S'il y a un terrain plat, alors il se reconfigurera comme une structure en forme de boule pour un mouvement rapide.
Ces robots reconfigurables sont à nouveau classés en deux types en fonction de leur conception. Tels que les systèmes robotiques modulaires homogènes se composent de plusieurs modules avec une conception similaire pour former une structure telle que pour effectuer une tâche requise. Un système robotique modulaire hétérogène se compose de plusieurs modules avec des conceptions différentes dont chacun remplit des fonctions spécifiques et ceux-ci sont utilisés pour former une structure qui exécute une tâche requise.
Robots reconfigurables dans les applications spatiales
Dans le cadre de la recherche sur les autres planètes, de nombreux pays lancent fréquemment plusieurs satellites ou missions spatiales pour étudier les conditions et les caractéristiques des planètes. Ainsi, pour obtenir des données à long terme, des missions spatiales à long terme sont lancées et ces missions spatiales à long terme sont généralement des systèmes auto-reconfigurables.
Ces robots auto-reconfigurables sont capables de gérer des situations imprévues et de s'auto-réparer en cas de dommages. Nous savons que les missions spatiales sont énormes et limitées en masse, il est donc avantageux d'utiliser des robots auto-configurables qui peuvent effectuer plusieurs tâches au lieu de plusieurs robots que chacun n'effectue qu'une seule tâche particulière.
Robots utilisés dans les applications spatiales
Jusqu'à ce jour, les humains ont mis les pieds autre que la planète Terre n'est que la lune. Alors que des robots modulaires utilisés dans les applications spatiales sont lancés sur de nombreuses autres planètes. Une série d'atterrisseurs, de manipulateurs, d'orbiteurs et de rovers envoyés sur Mars sont des robots célèbres utilisés dans les applications spatiales.
Manipulateurs et rovers robotiques
Il existe différents types de tâches effectuées par des robots articulés dans l'espace. Le processus d'entretien de l'appareil ou de l'équipement dans l'espace est appelé manipulation spatiale qui est effectuée par des robots articulés. Polybot convient bien à la maintenance et à l'inspection des stations spatiales ou des satellites. Les manipulateurs robotiques sont projetés pour être positionnés dans l'espace ou sur d'autres planètes pour émuler les capacités de manipulation humaine. Ils sont généralement positionnés sur des engins spatiaux à vol libre ou sur le réglage d'orbite d'autres engins spatiaux, dans des véhicules spatiaux, des atterrisseurs planétaires et des rovers pour l'acquisition d'échantillons.
Manipulateur de robot
Des rovers robotiques sont projetés pour être positionnés sur des planètes pour émuler les capacités de mouvement humain. Ils sont fréquemment positionnés sur les surfaces des planètes terrestres, petites systèmes solaires , aérobots (atmosphères planétaires), cydrobots (couches de glace) et hydrobots (couches liquides).
Conception et optimisation automatisées
Des robots modulaires reconfigurables ou un système robotique modulaire sont combinés avec des outils logiciels pour aider à sélectionner et à concevoir la morphologie et la structure de contrôle les plus fines pour exécuter chaque tâche particulière. Bien que de nombreux traits de cette conception dépendront inévitablement de l'intelligence humaine dans un avenir prévisible, d'autres traits acceptent la conception et l'optimisation automatisées. Tous les robots reconfigurables utilisés dans les applications spatiales doivent être conçus de manière à pouvoir survivre avec les contraintes de lancement, les radiations dans l'espace, le vide, la distribution planétaire et l'environnement de la planète (planète sur laquelle des robots reconfigurables sont utilisés ou sur des planètes cibles).
Il existe deux types de conceptions de robots reconfigurables: les conceptions basées sur un treillis et les conceptions basées sur la chaîne.
Conceptions basées sur un treillis de robot reconfigurable masculin
Dans les conceptions à base de treillis, la reconfiguration est facile, mais il est difficile de générer un mouvement et cette conception nécessite plus de connecteurs et d'actionneurs.
Conceptions basées sur la chaîne du robot reconfigurable
Dans les conceptions basées sur la chaîne, la reconfiguration est difficile et a une rigidité insuffisante, mais il est facile de générer un mouvement.
Simulation de robot modulaire reconfigurable
Un environnement de simulation logicielle basé sur la physique, a été développé en utilisant C ++ qui permet aux utilisateurs de construire des robots reconfigurables utilisant différents types de modules. Des types de modules supplémentaires sont ajoutés avec des connecteurs compatibles pour étendre la simulation.
Exemple pratique de robot modulaire auto-reconfigurable
Module de transformateur modulaire
Le transformateur modulaire est l'un des robots reconfigurables fréquemment utilisés et ces modules M-TRAN sont utilisés pour former une structure 3-D (qui peut changer sa propre configuration et également capable de générer de petits robots), un robot multi-DOF (qui locomote de manière flexible), et robot métamorphoseur. Ce transformateur modulaire se compose de deux actionneurs et d'une batterie.
Schéma interne du module M-TRAN
Schéma de principe interne du module M-TRAN, il se compose d'une batterie Li-ion, d'un ressort non linéaire, d'un circuit d'alimentation, d'un processeur principal, d'un capteur d'accélération, d'un aimant permanent, d'une bobine SMA, d'une plaque de connexion et d'un PIC.
Ces robots reconfigurables sont utilisés dans les applications spatiales pour atteindre des objectifs spécifiques tels que la fourniture de télécommunications, l'observation au-dessus de la terre pour le retour de données, la faisabilité militaire et fins de navigation .
Il existe de nombreux autres projets et applications robotiques:
- Ultrasonique Véhicule robotique détecté d'obstacles
- Mouvement de véhicule robotique par téléphone portable
- Véhicule robotisé actionné par une télécommande TV
- Mouvement de véhicule robotique à détection de piste
- Robot de lutte contre l'incendie
- Véhicule robotique à commande vocale
- Robot Pick N Place Contrôlé par Android sans fil
- Véhicule robotique de détecteur de métaux
- Train de métro automatique à la navette entre les stations
- Véhicule robotique contrôlé par RF
- Véhicule robotique télécommandé à écran tactile
J'espère que cet article donne de brèves informations sur les robots modulaires reconfigurables utilisés dans les applications spatiales. Pour plus d'informations sur projets d'électronique robotique vous pouvez nous contacter en postant vos questions dans la section commentaires ci-dessous.
Crédits photo
- Robots modulaires reconfigurables par asmedigitalcollection
- Robots utilisés dans les applications spatiales par robotnor
- Manipulateur de robot par iccrobotique
- Conceptions basées sur un treillis de robot reconfigurable masculin par csail.mit
- Conceptions basées sur la chaîne du robot reconfigurable par wikimedia
- Module de transformateur modulaire par unit.aist
- Schéma interne du module M-TRAN par slidesharecdn
