Self-reconfiguring modular robot

 

Sistem robotik self-reconfiguring modular atau robot modular self-reconfigurable adalah mesin kinematik otonom dengan morfologi variabel. Di luar aktuasi, penginderaan, dan kontrol konvensional yang biasanya ditemukan pada robot morfologi tetap, robot yang dapat dikonfigurasi ulang sendiri juga dapat dengan sengaja mengubah bentuknya sendiri dengan mengatur ulang konektivitas bagian-bagiannya, untuk beradaptasi dengan keadaan baru, melakukan tugas baru, atau memulihkan diri. dari kerusakan.

Misalnya, robot yang terbuat dari komponen semacam itu dapat mengambil bentuk seperti cacing untuk bergerak melalui pipa sempit, merakit kembali menjadi sesuatu dengan kaki seperti laba-laba untuk melintasi medan yang tidak rata, kemudian membentuk objek arbitrer ketiga (seperti bola atau roda yang dapat berputar sendiri) untuk bergerak cepat di atas medan yang cukup datar; itu juga dapat digunakan untuk membuat objek "tetap", seperti dinding, tempat berlindung, atau bangunan.

Mereka dapat berisi elektronik, sensor, prosesor komputer, memori dan catu daya; mereka juga dapat berisi aktuator yang digunakan untuk memanipulasi lokasi mereka di lingkungan dan dalam hubungan satu sama lain. Sebuah fitur yang ditemukan dalam beberapa kasus adalah kemampuan modul untuk secara otomatis menghubungkan dan memutuskan diri mereka sendiri ke dan dari satu sama lain, dan untuk membentuk menjadi banyak objek atau melakukan banyak tugas memindahkan atau memanipulasi lingkungan.

Dengan mengatakan "self-reconfiguring" atau "self-reconfigurable" berarti mekanisme atau perangkat tersebut mampu menggunakan sistem kontrolnya sendiri seperti dengan aktuator atau sarana stokastik untuk mengubah bentuk strukturalnya secara keseluruhan. Memiliki kualitas menjadi "modular" dalam "robotika modular yang mengkonfigurasi ulang sendiri" berarti bahwa modul atau kumpulan modul yang sama dapat ditambahkan ke atau dihapus dari sistem, sebagai lawan dari "dimodulasi" secara umum dalam arti yang lebih luas. Maksud dasarnya adalah memiliki jumlah modul identik yang tidak terbatas, atau kumpulan modul identik yang terbatas dan relatif kecil, dalam struktur mesh atau matriks modul yang dapat dikonfigurasi ulang sendiri.

Self-reconfiguration berbeda dengan konsep self-replication, yang bukan merupakan kualitas yang harus dimiliki oleh modul self-reconfigurable atau kumpulan modul. Matriks modul tidak perlu dapat menambah jumlah modul dalam matriksnya untuk dianggap dapat dikonfigurasi ulang sendiri. Modul yang dapat dikonfigurasi ulang sendiri cukup untuk diproduksi di pabrik konvensional, di mana komponen mesin cap atau cetakan khusus yang kemudian dirakit menjadi modul, dan ditambahkan ke matriks yang ada untuk melengkapinya guna meningkatkan kuantitas atau mengganti yang aus. keluar modul.

Beberapa keuntungan dari pemisahan menjadi beberapa matriks termasuk kemampuan untuk menangani banyak tugas dan lebih sederhana di lokasi yang jauh dari satu sama lain secara bersamaan, mentransfer melalui penghalang dengan bukaan yang terlalu kecil untuk satu matriks yang lebih besar untuk masuk tetapi tidak terlalu kecil untuk matriks yang lebih kecil. fragmen atau modul individu, dan tujuan penghematan energi dengan hanya memanfaatkan modul yang cukup untuk menyelesaikan tugas yang diberikan. Beberapa keuntungan menggabungkan beberapa matriks menjadi satu matriks adalah kemampuan untuk membentuk struktur yang lebih besar seperti jembatan memanjang, struktur yang lebih kompleks seperti robot dengan banyak lengan atau lengan dengan derajat kebebasan lebih, dan meningkatkan kekuatan. Peningkatan kekuatan, dalam pengertian ini, dapat berupa peningkatan kekakuan struktur tetap atau statis, peningkatan jumlah gaya total atau netto untuk menaikkan, menurunkan, mendorong, atau menarik objek lain, atau bagian lain dari matriks, atau kombinasi dari fitur-fitur ini.

Ada dua metode dasar artikulasi segmen yang dapat digunakan oleh mekanisme yang dapat dikonfigurasi ulang sendiri untuk membentuk kembali strukturnya: konfigurasi ulang rantai dan konfigurasi ulang kisi.