روبوت هيكسابود هي مركبة ميكانيكية تسير على ستة أرجل. نظرًا لأن الروبوت يمكن أن يكون ثابتًا بشكل ثابت على ثلاث أو أكثر من الأرجل ، فإن لدى روبوت سداسية الرأس قدرًا كبيرًا من المرونة في كيفية تحركه. إذا أصبحت الساقان معطلة ، قد يظل الروبوت قادرًا على المشي. علاوة على ذلك ، ليست كل أرجل الروبوتات مطلوبة للاستقرار ؛ الأرجل الأخرى حرة في الوصول إلى أماكن جديدة للقدم أو التلاعب في الحمولة.
العديد من الروبوتات هيكسابود مستوحاة من الناحية البيولوجية من خلال حركة Hexapoda. يمكن استخدام سداسي الأرجل لاختبار النظريات البيولوجية حول حركة الحشرات والتحكم في المحركات وعلم الأعصاب.
تصاميم
تصاميم هيكسابود تختلف في ترتيب الساق. تكون الروبوتات المستوحاة من الحشرات متناظرة بشكل أعم ، مثل روبوت RiSE في جامعة Carnegie Mellon. هوكسابود متماثل شعاعيًا هو روبوت ATHLETE (All-Terrain Hex-Legged Extra-Terrestrial Explorer) في JPL.
عادة ، تتراوح الأرجل الفردية بين درجتين إلى ست درجات من الحرية. عادة ما يتم توجيه أقدام سداسي الأرجل ، ولكن يمكن أيضاً إمالتها بمواد لاصقة للمساعدة في تسلق الجدران أو العجلات حتى يتمكن الروبوت من القيادة بسرعة عندما تكون الأرض مسطحة.
تنقل
في أغلب الأحيان ، يتم التحكم في الـ hexapods بواسطة غازات ، والتي تسمح للروبوت بالتحرك للأمام ، الدوران ، وربما الخطوة الجانبية. بعض من gaits الأكثر شيوعا هي كما يلي:
ترايبود متناوب: 3 أرجل على الأرض في كل مرة.
رباعي الأرجل.
الزحف: حرك ساق واحدة فقط في كل مرة.
غايتس ل hexapods غالبا ما تكون مستقرة ، حتى في التضاريس الصخرية وغير المستوية.
قد تكون الحركة أيضًا غير ممددة ، مما يعني أن تسلسل حركات الساق ليس ثابتًا ، بل يتم اختياره بواسطة الكمبيوتر استجابةً للبيئات الحساسة. قد يكون هذا مفيدًا جدًا في التضاريس الصخرية جدًا ، ولكن التقنيات الحالية لتخطيط الحركة مكلفة جدًا من الناحية الحسابية.
مستوحى من الناحية البيولوجية
يتم اختيار الحشرات كنماذج لأن نظامها العصبي أبسط من الأنواع الحيوانية الأخرى. أيضا ، يمكن أن يعزى السلوكيات المعقدة إلى عدد قليل من الخلايا العصبية والمسار بين المدخلات الحسية والإخراج الحركي هو أقصر نسبيا. يستخدم سلوك المشي الحشرات والبنية العصبية لتحسين حركة الروبوت. وعلى العكس ، يمكن لعلماء الأحياء استخدام روبوتات هيكسابود لاختبار فرضيات مختلفة.
تعتمد روبوتات هيكسابود المستوحاة من الناحية البيولوجية إلى حد كبير على أنواع الحشرات المستخدمة كنموذج. الصرصور وحشرة العصا هما نوعان من الحشرات الأكثر استخدامًا. وقد تم دراسة كل منهما على نطاق واسع ودراسة فسيولوجية عصبية على نطاق واسع. في الوقت الحاضر لا يوجد نظام عصبي كامل معروف ، لذلك عادةً ما تجمع النماذج بين نماذج الحشرات المختلفة ، بما في ذلك الحشرات الأخرى.
يتم الحصول على غازات الحشرات عادة بواسطة طريقتين: معمارية التحكم المركزية واللامركزية. يحدد المتحكم المركزي التحولات من جميع الأرجل بشكل مباشر ، في حين يتم تركيب ست نقاط (أرجل) في شبكة موازية في الأنظمة اللامركزية. فتحات تنشأ عن التفاعل بين الساقين المجاورة.
التنسيق القدم
يشير مصطلح “تنسيق القدم” إلى الآلية المسؤولة عن التحكم في الانتقال بين خطوات القدم ؛ معتبرا أن الجسم لا يستدير. تحاول معظم الطرق تكرار مظهر الحشرات المعروفة ، على سبيل المثال الحامل ثلاثي القوائم أو شكل رباعي الأرجل. ومع ذلك ، فقد تم استخدام أساليب أخرى لإيجاد خطوات ثابتة ؛ على سبيل المثال ، عن طريق إطلاق برامج باستخدام خوارزميات جينية أو عن طريق تحسين طاقة المشي.
عادة ما يتم الحصول على أنماط المشي من الحشرات من خلال نهجين: معمارية التحكم المركزية واللامركزية. وتحدد وحدات التحكم المركزية مباشرة تحويلات جميع الأرجل ، في حين أنه في المعماريات اللامركزية ، يتم توصيل ست نقاط (أرجل) في شبكة موازية ؛ يتم الحصول على الخطوات بفضل التفاعل بين الأرجل المجاورة.
تحكم في مخلب
لا توجد حدود لتعقيد مورفولوجية المخلب. ومع ذلك ، فإن الأرجل المبنية على نموذج الحشرات عادة ما تكون بين درجتين وستة درجات من الحرية. تحمل أجزاء الساق عادة اسم نظيرتها البيولوجية ، والتي تشبه معظم الأنواع. من الجسم إلى نهاية مخلب ، الأجزاء تحمل أسماء coxa ، عظم الفخذ والساق ؛ عادة تعتبر المفاصل بين coxa و femur وبين عظم الفخذ والظنبوب مفصلات بسيطة. تتألف نماذج التوضيح بين الجسم والكوكس بين درجة واحدة وثلاث درجات من الحرية ، اعتمادًا على الأنواع والجزء الصدري الذي يتم وضع الساق عليه.