Дар муҳитҳои шадид ё мураккабе, ки барои одамон паймоиш кардан душвор аст, роботҳои анъанавии чархдор ё пайраҳашаванда аз сабаби мутобиқшавӣ ба замин ва ноустувории худ аксар вақт бо мушкилоти ҷиддӣ рӯбарӯ мешаванд. Роботҳои гексапод бо тарҳи беназири сохтории биомиметикӣ ва ҳаракати ҳамоҳангшудаи шаш пои механикии худ, иқтидори истисноии ҳаракат ва иҷрои миссияро дар релефи ноҳамвор, ҷойҳои маҳдуд ва ҳатто дар муҳити бевазн нишон дода, ба технологияи пешқадам дар амалиёти махсуси муҳити зист табдил меёбанд.
Афзалиятҳои бионикии сохтори Hexapod: Мувозинати устувор ва чандир
Тарҳрезии роботҳои шашпаҳлӯ аз артроподҳои дар табиат мавҷудбуда, аз қабили тараканҳо ва тортанакҳо илҳом мегирад. Ин махлуқҳо аз тамоси бисёрпоя ва танзими динамикии маркази вазнинӣ барои нигоҳ доштани ҳаракати муассир дар хоки фуҷур, рахҳои санг ва ҳатто деворҳои амудӣ истифода мебаранд. Роботҳои гексапод ин хусусияти асосиро мерос мегиранд: агар як ё ду пояш бо монеа баста шавад, чаҳор пои боқимонда метавонанд дар вақти воқеӣ гашти худро тавассути алгоритмҳо танзим карда, як сохтори устувори секунҷаи пуштибонӣ (монанди "гашти штатии" ҳашаротҳо) ба вуҷуд оранд, то аз чаппа шудани робот пешгирӣ кунанд. Маълумотхои тачрибавй нишон медиханд, ки дар нишебихои шагал, ки майли 30 градус ва ё дар кубурхои диаметрашон хамагй 15 сантиметр аст, суръати гузаштани роботи гексапод назар ба роботи чоркунча 40 фоиз ва назар ба роботи чархдор 70 фоиз зиёд аст.
Муҳимтар аз ҳама, зиёдатии сохтори гексапод ба робот мутобиқшавии фавқулоддаи муҳити зист медиҳад. Масалан, дар сенарияи ҷустуҷӯ ва наҷотдиҳии партовҳо, агар пои бар асари бархӯрд осеб дида бошад, система метавонад ба таври худкор бори бориро аз нав тақсим карда, 30% вазни дар ибтидо ба панҷ пои дигар бардошташударо интиқол диҳад ва тавассути банақшагирии гашти динамикӣ ба пеш идома диҳад (масалан, алтернативаи -чапидани пои якҷо ва қаҳзании чандпоӣ). Ин қобилияти "таҳаммулпазирии зарар" дар айни замон барои аксари роботҳо душвор аст.
Санҷиши амалӣ дар муҳити махсус: аз минтақаҳои қутбӣ то фазои амиқ
Арзиши роботҳои гексапод дар як қатор сенарияҳои шадид собит шудааст. Ҳангоми экспедитсияҳои илмии Арктикӣ, як гурӯҳи тадқиқотии Канада роботи "Polar Hexapod"-ро таҳия кард, ки бо камераи инфрасурх ва модули пармакунии ях муҷаҳҳаз шудааст, аз тундраҳои яхбаста ва рахҳои ях дар -40 дараҷа бомуваффақият гузашта, намунаҳои ҷамоаҳои микробҳои кӯли зери пиряхӣ ҷамъоварӣ кардааст. Истифодаи ҳавопаймоҳои бесарнишин ба далели ҳарорати паст боиси коҳиши шадиди мӯҳлати батарея мешуд, дар ҳоле ки такя ба операторони инсонӣ хатари сармохӯриро ба вуҷуд меовард.
Дар соҳаи иктишофи вулқон роботи гексаподии "Вулкан" аз Донишгоҳи Токиои Ҷопон, ки бо қабати хӯлаи баланд-ҳарорати баланд (қодир ба ҳарорати сатҳи 300 дараҷа тобовар аст) ва массиви сенсори газ муҷаҳҳаз шудааст, барои ҷамъоварии маълумот дар бораи консентратсияи оксиди сулфур ба чуқурии вулқонҳои фаъол ворид шуд. Шаш пои он дорои буғумҳои гидравликӣ намнок буда, мувозинатро дар зери таъсири хокистари вулқон ва партовҳои тарканда таъмин мекунад. Таҷҳизоти чархдор дар чунин муҳитҳо аз сабаби дар чархҳо ҷойгир шудани хошок хеле осебпазир аст.
Барномаҳои кайҳонӣ боз ҳам умедбахштаранд. Прототипи "Lunar Hexapod", ки ҳоло аз ҷониби NASA озмуда мешавад, дорои алгоритми оптимизатсияшудаи гашти барои вазнинии паст (1/6 қувваи ҷозибаи Замин) мебошад. Ҳар як пой бо як лангари кашидашаванда муҷаҳҳаз шудааст. Ҳангоми як қадам, робот пеш аз бардоштани пои ҳамсоя барои ҳаракат аввал баданро бо лангар мустаҳкам мекунад ва аз лағжиш дар натиҷаи хоки мулоими моҳ пешгирӣ мекунад. Симуляцияҳои дар соли 2023 гузаронидашуда нишон доданд, ки робот ба нишебии 25 дараҷа аз чӯбҳои шишагӣ, ки аз хоки тақлидшудаи моҳӣ сохта шудааст, се маротиба самараноктар аз ровери моҳвораи Аполлон баромада, дар ҳоле ки ҳамагӣ панҷяки энергияи охиринро сарф мекард.
Камбудиҳои техникӣ ва пешрафтҳои оянда
Бо вуҷуди дурнамои умедбахши худ, роботҳои гексапод то ҳол бо се мушкилоти асосӣ рӯбарӯ мешаванд: Якум, фишори қабули қарори воқеии -вақтӣ-дар муҳити мураккаб. Алгоритмҳои назорати анъанавӣ ҳангоми дучор шудан бо релефи нарм, монеаҳои болои ва халалдоршавии динамикӣ (ба монанди шамол ва об) метавонанд таъхирҳоро эҳсос кунанд. Дуюм, маҳдудиятҳои таъмини энергия. Ҳаракати баланди бор-, махсусан дар фазои амиқ ё муҳити зеризаминӣ бидуни пуркунии беруна, нисбат ба иқтидори батарея талаботҳои ниҳоят баланд мегузорад. Сеюм, ихтилоф байни арзиш ва миниатюризатсия. Роботҳои гексаподҳои ҳозираи баланд- одатан зиёда аз як миллион доллар арзиш доранд, ки ҷойгиркунии миқёси калонро маҳдуд мекунад.
Академия барои ҳалли ин мушкилот якчанд роҳи ҳалли инноватсионӣ пешниҳод кардааст. Масалан, "муҳаррики мутобиқшавандаи сайру гашт" дар якҷоягӣ бо омӯзиши амиқи таҳким ба роботҳо имкон медиҳад, ки стратегияҳои оптималии ҳаракатро тавассути тақлид кардани миллионҳо мутақобила дар минтақаҳои гуногун мустақилона омӯзанд. Истифодаи маводи фасеҳи биомиметикӣ (масалан, риштаҳои бионикии нахи карбон) вазни пойро коҳиш медиҳад ва ҳамзамон муқовимати таъсирро беҳтар мекунад. Ва тарҳи модулии энергетикӣ (ба монанди батареяҳои ҳамгирошудаи микро-атомӣ ё филми офтобӣ) мӯҳлати батареяро дароз мекунад.
Пешгӯӣ кардан мумкин аст, ки бо пешрафт дар соҳаи материалшиносӣ, зеҳни сунъӣ ва назарияи назорат, роботҳои гексапод тадриҷан аз "асбобҳои махсус" ба "платформаҳои универсалӣ" барои амалиёт дар муҳитҳои махсус табдил меёбанд. Новобаста аз он ки ин -таҳқиқи ҳаёт дар вентилятсияи гидротермалии чуқури баҳр, тоза кардани минтақаҳои радиатсионӣ пас аз садамаҳои нерӯгоҳи барқи атомӣ ва ё интиқоли маводҳо ҳангоми сохтмони пойгоҳи Миррих аст, ин "муҳаққиқи шашпо-" шарики калидӣ дар васеъ кардани ҳудуди маърифатии инсонҳо хоҳад шуд.
