随着科技的不断进步,机器人在各种领域越来越得到广泛应用,其中移动方式也变得越来越丰富多样,主要包括以下几种:
轮式移动机器人通常由多个轮子、自主导航系统和传感器组成,能够在平坦的地面上自由移动,如清洁机器人、巡检机器人等。根据不同轮子的配置,可以分为单轮驱动和双轮驱动两种,其中双轮驱动的机器人更稳定,但单轮驱动的机器人更敏捷。
以中国当下最为热门的智能家庭清洁机器人“扫地机器人”为例,大部分都采用了双驱动轮组合,并且利用运动算法实现清洁里程的规划,,目前市场占有率最高的扫地机器人之一为深圳企业特宝生产的kk8。该款机器人采用的是全方位接触旋转刷、杜邦毛滚刷、侧刷和风力吸尘四种清洁方式,同时搭载人工智能技术,能够实现智能规划路径并避开障碍物。
足式移动机器人采用仿生学原理,与自然界中的动物的运动方式相似,采用足部或腿部进行移动。由于具备较高的灵活性、适应性和可靠性,并且在复杂地形和环境中也具有良好的适应性,所以被广泛应用于军事防务、紧急救援等领域。
目前足式移动机器人中比较出名的是美国波士顿动力公司研制的“野兽(BigDog)”和“猎犬(Spot)”等系列机器人。其中,“野兽”能够承载150kg的物品,并能够在各种恶劣的地形的状况下稳定行走,其最大速度为6.4km/h,最大探测距离为20km。
蜘蛛式移动机器人则模仿了蜘蛛的四肢,每个接头都可以自由控制,因此可在多种不规则面上行走。目前,蜘蛛式移动机器人已经成为建筑、地质勘探、火灾救援等领域中相当重要的机器人类别。
法国巴黎高丽大学的“Laurobora(漫步者)”蜘蛛机器人,便是一种应用最广泛的蜘蛛式移动机器人之一。它的主体部分采用了碳纤维材料,足部和传动系统采用了金属制造,这使得它能够在冰冻和陆地等各种恶劣环境中行动。
气垫式移动机器人则利用空气压缩技术,通过将船上经过压缩的大量气体喷入气囊,从而达到轻松移动的效果。气垫式机器人在运力和悬停方面具有较大优势,适用于需要操作在水上或岸边沙滩等场所使用。在航行方面,气垫支持机器人具有不错的滑行效果,也可以通过空气压缩机、轮式或履带增强轮的行动速度和力量。
按照中国浙江海洋大学方面的介绍,他们研发成功了一款气垫支持自主移动机器人。该款机器人模仿了北极熊在冰上滑行的方式,搭载了较多的环境感应器,能够根据场地情况来改变它的形态,从而避免障碍;同时它还可以将气垫系统转变为降落伞,以在作业结束时安全降落。
不同的机器人移动方式各具优劣,其选择取决于其使用场景、任务性质和特定需求等因素。由于这些机器人所应用的技术均处于不断发展中,未来机器人的移动方式也会更加多样化,更加聚焦于用户的个性化需求,以更好地服务社会需求。
| 机器人类型 | 特点 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 轮式移动机器人 | 平稳、灵活 | 清洁、商业、巡检 |
| 足式移动机器人 | 适应性强、可靠 | 军事、紧急救援 |
| 蜘蛛式移动机器人 | 具有爬行能力 | 建筑、地质勘探、火灾救援 |
| 气垫式移动机器人 | 可以悬停 | 水上、沙滩、航海 |
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