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金属球群聚在一起以创建自由形式的模块化机器人FreeBOT使用磁铁和内部电机在周围滚动或粘在一起

2021-07-23 来源:杭州机械信息网

金属球群聚在一起以创建自由形式的模块化机器人,FreeBOT使用磁铁和内部电机在周围滚动或粘在一起

至少在理论上,大量的模块化,可自我重新配置的机器人有很多用武之地,它们具有弹性并且易于扩展,因为可以根据需要从许多小型机器人中制造大型机器人。

关于模块化机器人的最棘手的问题之一是想出一种简单可靠的方法来使它们彼此连接,而不必依赖某种专用的连接系统。

在本周的IEEE / RSJ国际智能机器人国际会议(IROS)上,香港中文大学的研究团队由田伦霖(Tin Lum Lam)领导, 提出了一种新型的模块化机器人,该机器人可以通过使用很少的机器人来解决该问题中国机械网okmao.com。铁球内部的车辆可以在任何需要的地方粘在一起。

通常,模块化机器人是相对复杂和挑剔的事物,因为它们之间的连接必须结合电源,通信和物理支持,从而导致机器人到机器人的界面也相对复杂。我们通常会看到模块化机器人强调可重构性,而不是任何固有的单模块功能。另一方面,群体机器人确实强调了单个机器人的功能,尽管单个机器人被认为是大型群体中最有用的一部分。

Freebot机器人

FreeBOT用于移动的内部机制包括电动机和磁铁。

FreeBOT是这两种机器人概念之间的混合体。每个FreeBOT模块都由一个铁球组成,铁球内部是带有两个电动轮和一个永磁体的小型载具。磁铁使汽车保持在球体内,并在车轮旋转时使壳体向前或向后滚动。独立驱动车轮会转动外壳。如果看起来很熟悉,那可能是因为流行的Sphero机器人具有相同的基本设计。单个模块可以独自完成很多工作,并具有良好的移动性和围绕铁磁表面的一些巧妙技巧。

Freebot机器人的连接和断开连接

两个FreeBOT如何相互连接并彼此分离。

由于每个机器人都具有铁磁外壳和内部永磁体,因此将一个机器人连接到另一个机器人相对简单。由于铁壳不是永久磁铁,因此两个机器人可以在不连接的情况下彼此接触。为了进行固定,小型内部车辆底部的永磁体必须靠近两个球体接触的点,并且当永磁体激发时,永磁体会在两个机器人的外壳中激发磁场,使他们粘在一起。

精确的对齐是非常宽容的,并且连接绝对可以在每个机器人上的任何位置进行,这比任何其他模块化机器人系统都具有更多的用途。

断开仅涉及将内部车辆从连接点移开,从而消除磁场。组合多个FreeBOT是一件有趣的事,因为可以创建机器人团或机器人链,也可以使用一小堆机器人来帮助一个模块克服障碍。一群人可以比单个模块更多地利用铁磁表面。

目前的FreeBOT受到一些限制。最重要的是,它们是远程控制的,不需要太多的板载传感器(或添加它们的任何明显方法)。给电池充电似乎也很困难。不过,研究人员正在研究使FreeBOT群体至少具有一定自治性的方法,他们说,他们计划增加更多人以“充分展示FreeBOT的巨大潜力”。这是一堆FreeBOT可以做什么的一瞥:

香港中文大学深圳的梁冠奇,罗浩波,李明,钱慧焕和林天伦将发表题为“ FreeBOT:具有任意连接点的自由形式的模块化自重构机器人-设计与实现”的演讲。在IROS 2020上。

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