移動ロボット

移動ロボットは、移動が可能なロボットである。 モバイルロボットは、通常、ロボット工学と情報工学のサブフィールドであると考えられています。

移動ロボットは、その環境内を移動する能力を有し、1つの物理的位置に固定されていない。 移動ロボットは、自律型（AMR – 自律移動ロボット）であることができ、物理的または電気機械的誘導装置を必要とせずに制御されない環境をナビゲートすることができることを意味する。 あるいは、移動ロボットは、比較的制御された空間（AGV自律型誘導車両）内の所定のナビゲーションルートを走行できるようにする誘導装置に頼ることができる。 対照的に、産業用ロボットは通常、固定された表面に取り付けられた関節アーム（マルチリンクマニピュレータ）およびグリッパアセンブリ（またはエンドエフェクタ）からなる多かれ少なかれ静止しています。

モバイルロボットは、商業的および工業的な設定においてより一般的になってきている。 病院は長年にわたり自律移動ロボットを使用して資料を移動してきました。 倉庫には、在庫棚から注文履行ゾーンへ効率的に材料を移動するための移動ロボットシステムがインストールされています。 モバイルロボットは現在の研究の主要な焦点でもあり、ほとんどすべての主要大学にはモバイルロボットの研究に焦点を当てた1つ以上のラボがあります。 モバイルロボットは、産業、軍事およびセキュリティの設定にも存在します。 家庭用ロボットは、エンターテイメントロボットや、掃除や園芸などの特定の家事を行う消費者向け製品です。

移動ロボットのコンポーネントは、コントローラ、制御ソフトウェア、センサおよびアクチュエータである。 コントローラは、一般に、マイクロプロセッサ、埋め込みマイクロコントローラ、またはパーソナルコンピュータ（PC）である。 モバイル制御ソフトウェアは、アセンブリ言語またはC、C ++、Pascal、Fortran、特殊リアルタイムソフトウェアなどの高水準言語のいずれかになります。 使用されるセンサは、ロボットの要求に依存する。 要件としては、デッド・レコニング、触覚と近接感知、三角測量測距、衝突回避、位置特定などの特定のアプリケーションがあります。

分類
モバイルロボットは、次のように分類されます。

彼らが旅行する環境：
土地または自宅のロボットは、通常、無人地上車両（UGV）と呼ばれます。 彼らは最も一般的には車輪や追跡されているが、2つ以上の足を持つ脚式ロボット（ヒューマノイド、または動物や昆虫に似ている）も含む。
配送＆amp; 輸送ロボットは、作業環境を通して資材や資材を移動することができます
空中ロボットは、通常、無人航空機（UAV）と呼ばれ、
水中ロボットは、通常、自律型水中車両（AUV）と呼ばれ、
氷で満たされたクレバスに満ちた環境をナビゲートするように設計されたポーラーロボット

主に移動するために使用するデバイス：
脚式ロボット：人間のような足（すなわち、アンドロイド）または動物のような脚。
車輪付きロボット。
トラック。

移動ロボットのナビゲーション
移動ロボットのナビゲーションには多くのタイプがあります。

マニュアルリモートまたはテレオペレーション
手動で遠隔操作されるロボットは、ジョイスティックまたは他の制御装置を備えた運転手の制御下にある。 デバイスは、ロボットに直接差し込まれてもよく、無線ジョイスティックであってもよく、無線コンピュータまたは他のコントローラの付属品であってもよい。 テレオペレーションされたロボットは、通常、オペレータを危害から守るために使用されます。 手動リモートロボットの例には、Robotics DesignのANATROLLER ARI-100とARI-50、Foster-Miller’s Talon、iRobot’s PackBot、KumoTekのMK-705 Roosterbotなどがあります。

ガードされたテレオペレーション
保護された遠隔操縦ロボットは、障害物を感知し回避する能力を有するが、そうでなければ手作業で遠隔操作するロボットのように運転されたようにナビゲートする。 モバイルロボットが保護されたテレオペレーションしか提供していない場合はほとんどありません。 （下記の「自主的スライディング」を参照してください）。

ライン追従車
最も初期の自動誘導車両（AGV）のいくつかは、ライン追従型移動ロボットであった。 フロアや天井、または床の電線に塗装または埋め込まれた視覚的な線に沿っている場合があります。 これらのロボットのほとんどは、単純な「中央センサのラインを維持する」アルゴリズムを操作しました。彼らは障害物を一周できなかった。 彼らはちょうど停止し、何かが彼らの道を塞いだときに待っていた そのような車両の多くの例は、Transbotics、FMC、Egemin、HK Systemsおよび他の多くの企業によって依然として販売されている。 これらのタイプのロボットは、ロボット工学の隅々まで学ぶ第一歩として、よく知られているロボット社会では依然として広く普及している。

自律的にランダム化されたロボット
ランダム動きの自律型ロボットは、基本的に壁を跳ね返ります。

自律誘導ロボット
自律的に誘導されるロボットは、それがどこにあるかについての少なくともいくつかの情報と、途中の様々な目標や中間点に到達する方法を知っています。 「現地化」またはその現在の位置に関する知識は、モーターエンコーダ、視覚、立体視、レーザーおよび全地球測位システムなどのセンサーを使用して、1つまたは複数の手段によって計算される。 位置決定システムは、三角測量、相対位置および/またはモンテカルロ/マルコフ位置特定を使用して、プラットフォームの次の中間点または目標への経路を計画することができるプラットフォームの位置および方向を決定することが多い。 それは、時間および場所の刻印されたセンサ読み取り値を収集することができる。 このようなロボットは、しばしば無線エンタープライズネットワークの一部であり、建物内の他の検知および制御システムとインターフェースされている。 例えば、PatrolBotセキュリティロボットはアラームに応答し、エレベータを操作し、事件が発生したときにコマンドセンターに通知する。 他の自律誘導ロボットには、SpeciMinderと病院用のTUG配送ロボットが含まれています。 2013年、技術者Dr. Qingze Zou、生物学者Dr. Simeon Kotchomi、コンピュータ科学者Dr. Ahmed Elgammalと協力して、アーティストElizabeth Demarayによって鉢植え植物の日光と水を見つける自律型ロボットが作成されました。

スライディング自治
より能力の高いロボットは、スライディングオートノミーと呼ばれるシステムの下で、複数レベルのナビゲーションを組み合わせます。 HelpMate病院ロボットなどのほとんどの自律的に誘導されるロボットも、手動モードを提供します。 ADAM、PatrolBot、SpeciMinder、MapperBotおよび他の多くのロボットで使用されるMotivityの自律型ロボットオペレーティングシステムは、手動モードから保護モード、自律モードに至るまで、完全にスライディング自律を提供します。

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