Роботы, для которых важны не только руки, но и ноги
До сих пор, говоря об исполнительном механизме робота, мы имели
в виду лишь манипулятор, так как для большинства роботов только он и
составляет специфическую робототехническую часть исполнительного
механизма. Так обстоит дело у неподвижных, стационарных роботов, а также
у тех, которые снабжены вспомогательными средствами передвижения,
например, поставлены на платформы с колесами, чтобы их легко было
транспортировать по рабочей зоне.
Но существуют и такие подвижные, перемещающиеся в пространстве роботы, у
которых устройство, обеспечивающее их передвижение, входит, как и
манипулятор, в состав исполнительного механизма, например, гребной винт
и рули у тех из них, которые предназначены для выполнения работ под
водой.
В роботах сейчас используют все известные в транспортной технике способы
и средства передвижения (колеса, гусеницы (рис. 30), электромагнитные
подвески, воздушные подушки и т. д.). В соответствии с назначением
робота и классификацией транспортных средств (по областям применения)
устройства передвижения роботов и их самих делят на наземные, подземные,
плавающие, подводные, воздушные, космические.
Особую группу составляют шагающие роботы, так как у них специфической
робототехнической частью служит именно механизм, обеспечивающий их
передвижение, т. е. ноги, а не руки. У такого робота исполнительный
механизм представляет собой совокупность ног, каждая из которых - это
особого рода манипулятор (рис. 31). Роботы этого типа еще не вышли из
стадии лабораторных разработок и вряд ли найдут в ближайшем будущем
применение в народном хозяйстве. Их рождение
Рис. 30. Робот на гусеничном ходу.
Рис. 31. Лабораторный макет шагающего робота.
обусловлено перспективой космических исследований. Уже сейчас
очевидно, что при исследовании планет Солнечной системы возникнет
необходимость в преодолении препятствий, недоступных обычной
колесно-гусеничной технике. Шагающий робот станет тогда незаменимым
разведчиком этих планет.
Но пока нужно реализовать в его конструкции, кроме обычных требований к
манипулятору, целый ряд особых. Ноги должны переставляться так, чтобы
проекция центра тяжести робота всегда оставалась внутри многоугольника,
образуемого опорами (ногами); тогда робот, шагая, не будет терять
равновесия. Должна строго соблюдаться определенная последовательность
движения ног, чтобы робот, раскачиваясь при ходьбе, не вошел в резонанс,
т. е. не раскачался бы столь сильно, когда он может завалиться на бок.
Следует учесть еще множество факторов, влияющих на его
работоспособность, в частности, такие: от походки робота существенно
зависят его способность к преодолению препятствий и затрата энергии на
передвижение, а экономное расходование энергии в космосе очень важно,
поскольку ее пополнение там затруднено.