Roboty mobilne
Planowanie ruchu robota polega na celowym doborze oddziaływań na robota by był zdolny do przemieszczenia się od zadanego punktu początkowego do końcowego, unikając kolizji z przeszkodami i przy zapewnieniu odpowiedniej jakości ruchu. Robotem może być manipulator przemysłowy, robot mobilny, robot szybujący bądź kroczący. Robotem mobilnym nazywamy robota o możliwościach lokomocyjnych osiąganych przy pomocy kół, gąsienic, nóg czy silników odrzutowych.
Roboty mobilne znajdują coraz więcej zastosowań. Używane są w systemach dozoru, do penetracji i identyfikacji nieznanego i niebezpiecznego terenu oraz w transporcie elementów wewnątrz hal zakładów przemysłowych.
W zależności od zakresu dostępnej informacji o otoczeniu robota w fazie planowania ruchu, metody planowania robotów mobilnych dzielimy na globalne i lokalne. Metody globalne zakładają znajomość rozkładu wszystkich przeszkód przed przystąpieniem do planowania. Metody lokalne zakładają znajomość rozkładu przeszkód tylko w najbliższym otoczeniu robota
Aby robot mógł pracować w otoczeniu niezdeterminowanym i aby był zdolny reagować na sytuacje nieprzewidziane przez programującego go człowieka, należy robotowi zapewnić zdolność oglądania otoczenia, w którym ma się poruszać. Konieczne staje się zaopatrzenie robota w sztuczny system wizyjny. Robot bez układu wizji może co prawda funkcjonować m.in. dzięki wiedzy dostarczonej przez algorytm sterowania, jednak działanie to jest prawidłowe tylko przy założeniu niezmienności otoczenia.
W konstrukcji robotów mobilnych prym wiedzie Japonia, która słynie z budowy najbardziej rozwiniętych technicznie robotów na świecie.
Przykłady robotów mobilnych
- Aibo - autonomiczny robot - zabawka wyglądem przypominającym psa. Wyprodukowany przez firmę Sony. Aibo jest autonomiczny, odczuwa swoje środowisko oraz jest w stanie uczyć się podobnie jak dojrzewający pies.
- Palm Pilot Robot prosty w budowie, autonomiczny robot mobilny, sterowany małym kontrolerem, trzymanym w ręce sterującego. Został opracowany i zbudowany przez robotyków na Carnegie Mellon University's Robotics Institute.
- Mobilny robot dydaktyczny HEXOR, który został zaprojektowany na Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej. Stanowi połączenie sześcionożnej platformy kroczącej, napędzanej serwomechanizmami prądu stałego, z nowoczesnym sterownikiem mikroprocesorowym oraz zestawem czujników i układów akwizycji danych ze środowiska otaczającego robota.
- BigDog - czteronożny robot mobilny zaprojektowany przez firmę Boston Dynamics, który potrafi podnieść ciężar do 40 kg. Nogi zapewniają mu bardzo dobrą stabilność - robot nawet wytrącony z równowagi (np. podczas kopnięcia go), potrafi powrócić do optymalnego dla siebie położenia. Został zaprojektowany do celów militarnych.
Zalety języka Python w programowaniu robotów mobilnych
- prostota i czytelność: Python pozwala na szybkie pisanie i testowanie kodu dzięki swojej intuicyjnej składni. To ważne, szczególnie dla początkujących programistów robotyki.
- bogaty ekosystem bibliotek: Python oferuje szeroki wachlarz bibliotek, które ułatwiają programowanie robotów mobilnych. Na przykład, biblioteki takie jak ROS (Robot Operating System), OpenCV do przetwarzania obrazu, czy TensorFlow do uczenia maszynowego, są powszechnie używane w projektach robotycznych.
- wsparcie dla sztucznej Inteligencji: Python jest wiodącym językiem w dziedzinie sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego. Dzięki temu można łatwo zintegrować zaawansowane algorytmy AI z robotami mobilnymi, co pozwala na tworzenie bardziej inteligentnych i autonomicznych maszyn.
- łatwa Integracja z sensorami i aktuatorami: Roboty mobilne często korzystają z różnych czujników (np. lidar, kamery, ultradźwiękowe) oraz aktuatorów (np. silniki). Python umożliwia łatwą integrację i kontrolę tych komponentów, dzięki czemu programowanie interakcji z otoczeniem staje się prostsze.
- duża społeczność i wsparcie: Python ma ogromną i aktywną społeczność programistów, co oznacza, że można łatwo znaleźć pomoc, tutoriale i przykłady projektów robotycznych. Wiele materiałów edukacyjnych i kursów jest dostępnych online, co ułatwia naukę i rozwój umiejętności.
